一种二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提供一种二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂，其制备方法包括：以去离子水、N,N‑二甲基酰胺作为溶剂，将有机硫化物、钼盐化合物和碳纳米管按先混合钼盐溶液和硫源化合物，再加入碳纳米管溶液的顺序分别加入所述溶剂中并充分搅拌均匀，进行水热反应，离心分离并分别用水和乙醇洗涤，干燥后得到固体粉末；冷却到室温得到产品；使用方法为：向硫酸溶液中加入本发明专利技术催化剂，以三电极为工作系统完成电催化析氢反应。本发明专利技术制备的电催化剂，其中与碳纳米管复合的二硫化钼层间距发生可控改变，暴露更多反应活性位点，提高了二硫化钼的电催化析氢性能；生长在碳纳米管上的二硫化钼具有花片状结构提升比表面积，展现了卓越的吸附能力。

【技术实现步骤摘要】
一种二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂及其制备和应用
本专利技术涉及电催化材料领域，更具体地说，涉及一种有机硫化物合成的具有可控层间距的二硫化钼与碳纳米管复合材料电催化剂的制备及电催化析氢应用。
技术介绍
随着人们对能源的需求日益加深，如何利用清洁、廉价、可靠的能源来缓解激增的能源消耗这一问题变得更加严峻。为了满足能源需求，人们进行了许多探索。其中，电催化技术引起了人们的极大关注，电催化反应过程的产物为未来提供了可持续发展的基础。例如，在电催化反应中占据重要位置的析氢反应。析氢反应作为一种绿色的收集氢气的方法，已经吸引了人们的目光。根据前期的研究发现，铂(Pt)族金属等贵金属在酸性介质中以高电流密度和低过电位表现出高效的电催化析氢性能。然而，贵金属由于储量有限且成本较高，大大限制了电催化析氢方面的发展。在过去的几十年里，人们为了使电催化反应更经济适用，不断研究过渡金属化合物等无贵金属材料。其中二硫化钼(MoS2)是一种很有发展潜力的电催化剂。根据理论和实验研究表明，MoS2边缘数量的增强是其催化活性的关键因素。MoS2层与层之间是由较弱的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂，其特征在于，生长在碳纳米管上的二硫化钼具有N掺杂和硫空位的花片状结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂，其特征在于，生长在碳纳米管上的二硫化钼具有N掺杂和硫空位的花片状结构。


2.一种二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将钼盐化合物溶于蒸馏水中，搅拌均匀；
S2、将有机硫化物均匀分散于N,N-二甲基酰胺溶液中；
S3、将碳纳米管均匀分散于体积比1:2的蒸馏水和N,N-二甲基酰胺溶液的混合溶剂中；
S4、先将S1制备的溶液和S2制备的溶液混合并搅拌均匀后，再加入S3制备的溶液搅拌均匀；
S5、将S4制备的溶液在1～2MPa、160～200℃条件下高压恒温反应20～30h；
S6、冷却至室温在6000rpm下进行离心分离并分别用水和乙醇溶液洗4～8次，在50～80℃下真空干燥后收集粉末，得到MoS2/CNT。


3.根据权利要求2所述的二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述钼盐化合物包括钼酸钠、五氯化钼或钼酸铵。


4.根据权利要求2所述的二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机硫化物包括二硫代草酰胺、硫脲或L-半胱氨酸。


5.根据权利要求2所述的二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S5中填充溶液的体积占高压反应装置的比例为60～90％。


6.根据权利要求2～5任一所述的二硫化钼与碳纳米管复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将0.1～0.2g钼盐化合物溶于10～20mL蒸馏水中，搅拌均匀；
S2、将0.05～...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晓丽，许文文，王宇，郑楠，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21