一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂及其制备和应用，该催化剂制备过程具体为：(1)先将氧化石墨烯进行紫外臭氧处理，再与硫酸镍再水中加热反应，然后冻干，得到三维氧化石墨烯；(2)取四硫代钼酸铵、四硫代钨酸铵和三维氧化石墨烯均匀分散至溶剂中，再将分散液冻干得到前驱体粉末，或者将分散液涂覆再负载电极表面并挥发溶剂，得到前驱体电极；(3)将所得前驱体粉末或前驱体电极或前驱体电极置于真空腔内部，进行等离子体处理，即得到目标产物。本发明专利技术通过改变四硫代钼酸铵与四硫代钨酸铵的质量比等实现对催化剂催化活性的调控，进而得到不含贵金属的、可以高效催化工业级电流密度析氢反应的催化剂。化剂。化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂及其制备和应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，涉及一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂及其制备和应用。

技术介绍

[0002]当今世界，化石能源的大量消耗不可避免地引起了世界范围的能源危机和环境污染，开发绿色能源技术对人类社会的可持续发展至关重要。氢气是一种理想的能量载体，能量密度高、燃烧不产生温室气体。氢气属于二次能源——在自然界中不天然存在，必须由人工生产。当前工业上生产氢气主要方式是通过甲烷蒸汽重整和煤炭气化，实际上依然是依赖化石能源来生产氢气，不符合可持续发展的要求。电解水制取氢气可以摆脱对化石能源的依赖，并实现对太阳能、风能等可再生能源产生的电能的存储和运输。电解水制取氢气需要使用催化剂降低氢气在阴极析出时施加的过电位(也就是降低电能消耗)，然而，当前工业上使用的氢气析出反应催化剂是铂基贵金属，该类材料在自然界含量较低，价格昂贵。因此，开发高性能氢气析出反应催化剂对发展可再生能源制氢至关重要。
[0003]以二硫化钼(MoS2)为代表的过渡金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先将氧化石墨烯进行紫外臭氧处理，再与硫酸镍再水中加热反应，然后冻干，得到三维氧化石墨烯；(2)取四硫代钼酸铵、四硫代钨酸铵和三维氧化石墨烯均匀分散至溶剂中，得到分散液，再将分散液冻干得到前驱体粉末，或者将分散液涂覆再负载电极表面并挥发溶剂，得到前驱体电极；(3)将所得前驱体粉末或前驱体电极或前驱体电极置于真空腔内部，进行等离子体处理，即得到目标产物催化剂，或覆盖于负载电极表面的目标产物催化剂。2.根据权利要求1所述的一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，紫外臭氧处理的时间为30
‑
180min；加热反应的温度为40
‑
90℃，时间为2
‑
10h。3.根据权利要求1所述的一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，经紫外臭氧处理后的氧化石墨烯与硫酸镍的质量比为1：1～1：5。4.根据权利要求1所述的一种非晶硫化钼/硫化钨/三维氮掺杂石墨烯析氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，四硫代钼酸铵和四硫代钨酸铵的总质量与三维氧化石墨烯的质量比为1：1～5：1，四硫代钼酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：区琼荣，张树宇，张岱，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：