一种纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料及其制备方法和应用。所述的多孔电极材料由多孔碳化木片以及在其表面均匀生长的纳米绒球状硫化钼组成，所述纳米绒球状硫化钼的直径为0.1‑3μm，纳米绒球状硫化钼由硫化钼纳米片组成。本发明专利技术将纳米片状的硫化钼堆积成纳米绒球状均匀负载在碳化木片表面，有效的解决传统粉末状催化剂的弊端；同时绒球状的硫化钼使得片状的硫化钼边缘得以充分的暴露在外边，提高活性边缘暴露的比例，使得制备出的三维自支撑电解水析氢催化剂具有良好的催化性能；同时导电性良好的碳化木材料很好地提升了硫化钼作为催化剂材料的导电性。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于催化剂领域，特别涉及一种纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着全球能源的过度消耗，以及消耗传统能源所带来的环境污染问题，寻找环境污染小、能量密度高的可替代能源成为了现在全球关注的焦点。氢气作为一种高能量密度、零碳排放的新能源持续受到关注。然而传统的制氢工艺一般是煤的气化、天然气和水蒸气的重整，然而这些都会造成碳化物的排放，仍然给环境造成一定的污染。而电解水析氢作为一种环保高效的产氢途径被视为最具前景的制氢技术之一。从化学热力学角度来看，电解水是需要能量(电能)输入的非自发反应，因此需要一种高效的催化剂降低能量的消耗。贵金属(铂基金属)催化剂是目前公认活性最高的催化剂，但是成本和稳定性限制了其进一步的发展。因此，目前开发一种经济、性能好、稳定性好的非贵金属催化剂是解决电解水制氢行业可持续发展的关键问题。传统的电催化剂大多数是粉末状的，电极的制备过程中往往需要粘结剂，其最大的缺点就是粉末之间的相互叠加，不可避免的造成催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料，其特征在于由多孔碳化木片以及在其表面均匀生长的纳米绒球状硫化钼组成，所述纳米绒球状硫化钼的直径为0.1-3μm，纳米绒球状硫化钼由硫化钼纳米片组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料，其特征在于由多孔碳化木片以及在其表面均匀生长的纳米绒球状硫化钼组成，所述纳米绒球状硫化钼的直径为0.1-3μm，纳米绒球状硫化钼由硫化钼纳米片组成。


2.一种根据权利要求1所述的纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)预处理木料：将干燥后的木材置于管式炉中，在氮气或惰性气体保护下高温煅烧，然后自然冷却取出，再沿着垂直于木材生长方向切割成0.1-5mm厚的碳化木片，将所得碳化木片分别用水、乙醇和丙酮进行清洗直至液体呈澄清状态，最后将碳化木片干燥备用；
(2)配置含有0.005-1mol/L二水合钼酸钠和0.01-1mol/L硫脲的混合水溶液，将步骤(1)中干燥备用的碳化木片浸渍于混合溶液中，真空条件下静置0-60min使混合溶液充分进入多孔的碳化木片中，然后将混合溶液和碳化木片置于高压反应釜中密闭反应，反应结束后将所得碳化木片纯化即得到纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料。


3.根据权利要求2所述的纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的高温煅烧是指在500-1500℃煅烧1-12h，升温速率为1-25℃/min。


4.根据权利要求2所述的纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的木材指天然的椴木、杨木、桉木中的至少一种。


5.根据权利要求2所述的纳米绒球状硫化钼/木质基碳多孔电极材料的制备方法，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李丽萍，胡孟良，李明丽，潘凯明，王宁，郭垂根，欧荣贤，孙理超，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44