一种二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化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二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料，为在层状双金属氢氧化物的表面原位生长有二硒化物的材料；所述的二硒化物为二硒化钼和/或二硒化钨。本发明专利技术还提供了一种所述的二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料的超声强化下的原位阴离子插层以及原位自组装的制备方法。本发明专利技术还公开了所述的二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料作为HER和/或OER材料的应用。本发明专利技术所制备的二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料不但具有较低的析氢过电位，同时，还具有与贵金属基本相当的析氧反应(OER)过电位，性能十分优良。因此，本发明专利技术对于电解水制氢水平的提升具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及氢能制备及储能电池
，具体涉及一种二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料复合全水解电极材料。
技术介绍
现代化城市和工业的快速发展导致化石能源大量消耗和环境污染问题日益凸显，开发利用新的可再生能源技术是社会发展的必然趋势，其中，能量密度高且零污染的氢气被认为是有效的替代化石能源的新能源之一。产生氢气的技术方法多，但是考虑成本和效率因素，电催化产氢技术因低成本和高效的优点被广泛研究，但是电催化产氢在实际应用中还存在许多问题，尤其是析氢过电位高，稳定性差。因此，寻找原料来源广泛、低成本、高催化活性的非贵水电解催化剂至关重要。二硒化钼(MoSe2)(或二硒化钨(WSe2))由于其特殊的结构和高载流子迁移速率等特性，在催化全解水领域具有巨大的应用。MoSe2纳米材料的常见制备方法有：层状剥离法、电化学法、水热溶剂热法、化学气相沉积法、锂离子/化学插层法等。Zheng等人通过化学气相沉积法生长具有强析氢性能的三位层状MoSe2纳米结构。Yan本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料，其特征在于，为在层状双金属氢氧化物的表面原位生长有二硒化物的材料；/n所述的二硒化物为二硒化钼和/或二硒化钨。/n

【技术特征摘要】
1.一种二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料，其特征在于，为在层状双金属氢氧化物的表面原位生长有二硒化物的材料；
所述的二硒化物为二硒化钼和/或二硒化钨。


2.如权利要求1所述的二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料，其特征在于，所述的层状双金属氢氧化物为单或薄片层的水滑石板层结构；
优选地，所述的复合水电解催化材料通过MoO42-和/或WO42-插层的水滑石和硒源在160℃～300℃的温度下水热还原得到。


3.一种二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：以钼酸源、钨酸源中的至少一种作为插层前驱体源，将其和二价金属离子M2+源、三价金属离子M3+源、碱搅拌反应，然后进行晶化，再通过后处理得到钼酸根和/或钨酸根插层的水滑石前聚体；其中，晶化过程和/或后处理过程进行超声强化处理；
步骤(2)：向步骤(1)所得水滑石前聚体中加入硒源和还原性的化合物，然后进行水热反应，水热结束后经后处理，即得所述的催化材料；其中，水热反应和/或后处理过程进行超声强化处理。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，
二价金属离子M2+源选自Mg2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Cu2+中的至少一种水溶性盐；
三价金属离子M3+源选自Al3+、Cr3+、Fe3+、Sc3+中的至少一种水溶性盐；
所述的钼酸源选自钼酸钠、钼酸铵、钼酸钾和钼酸镁中的至少一种；
所述的钨酸源选自钨酸钠、钨酸钙、钨酸锌、钨酸钴中的至少一种；
碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的至少一种。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，二价金属离子M2+源、三价金属离子M3+源、插层前驱体源和碱的摩尔比为1：(0.3～0.5)：(0.3～1)：(1～3)。


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【专利技术属性】
技术研发人员：曹占芳，余超，钟宏，王帅，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43