一种硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂及其制备方法和应用。首先对表面干净的钼箔进行阳极氧化处理，得到多孔阳极氧化钼纳米薄膜，然后以多孔阳极氧化钼纳米薄膜为模板和钼源，利用硼氧混化物粉末为固体硼源，在氢气/氩气气氛下，采用一步化学气相沉积的方法制备出对电化学析氢具有高电催化活性的硼氧化钼的纳米多孔薄膜催化剂。本发明专利技术制备过程简易温和，制备出了疏松多孔的纳米薄膜，硼氧化钼异质结构使得氧化钼中电子向硼化钼转移，优化了硼化钼的局域电子结构，改善了其对氢的吸附能，增加了电催化析氢性能。该薄膜材料疏松多孔、富含缺陷，可以增加电催化活性位点，加快电化学反应，具有优异的电化学析氢性能和电催化稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于电催化材料
，具体涉及一种硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
全球化石燃料消耗量的增大造成了日益严峻的能源危机和环境污染，因此人类急需寻找高效、清洁和无污染的新型能源。氢气作为可持续的清洁新能源，具有替代化石燃料的极大潜力，以满足人类未来的能源需求。电解水制氢具有产量大和能耗低等特点，因此该技术被广泛用于产氢。目前，电催化析氢所需的传统催化剂贵金属Pt表现出优异的催化性能，例如较小的起始电位及塔菲尔斜率和较大的交换电流密度，但是Pt的价格昂贵，制备成本高，因此不利于其大规模工业化应用，因此寻找催化性能好且廉价的新型非贵金属电催化剂有着重大的实用意义。近年来，过渡金属硫化物，氮化物，磷化物和碳化物等低维纳米材料表现出不同于体相材料的特性，成为新型的析氢电催化剂的研究热点。相对于二硫化钼等过渡金属硫化物低维材料而言，其载流子迁移率较低，使得其在电催化领域的应用存在很大局限性。过渡金属硼化物有着多样的结构特性和优异的电、力和热学性能，引起了人们的广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂，其特征在于：所述催化剂为以阳极氧化后的钼箔为模板和钼源，以硼氧混化物粉末为固体硼源，通过一步化学气相沉积制备而成的硼化钼与氧化钼两相共存的纳米多孔薄膜，所述纳米多孔薄膜具有疏松多孔的材料特征。/n

【技术特征摘要】
1.一种硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂，其特征在于：所述催化剂为以阳极氧化后的钼箔为模板和钼源，以硼氧混化物粉末为固体硼源，通过一步化学气相沉积制备而成的硼化钼与氧化钼两相共存的纳米多孔薄膜，所述纳米多孔薄膜具有疏松多孔的材料特征。


2.根据权利要求1所述的一种硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂，其特征在于，所述催化剂含有以下质量份数的组分：
Mo：70-90份，B：5-15份，O：5-15份。


3.一种权利要求1或2所述的硼氧化钼纳米多孔薄膜电催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)钼箔片前处理：将钼箔分别用丙酮，乙醇和去离子水各超声清洗30-60分钟，除去表面的有机物和金属杂质，氮气吹干；
(2)阳极氧化处理：将清洗后的钼箔作为阳极，铂电极片作为阴极，采用2-10V直流恒压在溶有0.15mol/L草酸，0.1mol/L硫酸钠和0.01mol/L氟化钠的水电解液中阳极氧化5-60分钟，氧化后的阳极用去离子水和无水乙醇清洗后用氮气吹干，得到多孔阳极氧化钼纳米薄膜；
(3)化学气相沉积：
将步骤(2)中制得的多孔阳极氧化钼纳米薄膜放入管式炉中心，将10-100毫克的硼氧混化物粉末置于石英管上游距离石英管中央3-15厘米的位置，设置炉温为600-1100℃，氩气和氢气的气体流量分别为50-150sccm和5-50sccm，进行30-120分钟的硼化反应，反应结束后在氩气和氢气...

【专利技术属性】
技术研发人员：范修军，刘辉，李思殿，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14