一种过渡金属硫硒化物限域单原子材料、制备方法及其电催化析氢应用技术

本发明专利技术涉及电催化技术领域，本发明专利技术公开了一种过渡金属硫硒化物限域单原子材料、制备方法及其电催化析氢应用。所述制备方法是以主要利用硫脲、硒脲和金属盐为原料，通过调变硫脲和硒脲的添加量水热合成一系列具有不同S、Se含量和比例的过渡金属硫硒化物，并进一步通过电沉积法生成具有不同S、Se比例的二维过渡金属硫硒化物限域单原子的目标产物。本发明专利技术是一种制备二维过渡金属限域单原子材料的普适方法，具有简单、易于操作和单原子配位环境明确且可调变的特点。该材料作为电催化和电催化分解水电极材料展现出了优异的活性和广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化，具体而言，尤其涉及一种具有不同s、se比例的二维过渡金属硫硒化物限域单原子材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、随着我国经济由高速增长模式向高质量发展模式的转变，建设清洁、低碳、安全高效的能源体系越发急迫。氢能具有极高的能量密度（283 kj mol-1），且燃烧产物只有水，是一种理想的、高效清洁的可再生能源。电解水制氢技术可将来自太阳能、风能、潮汐能等可再生清洁能源产生的电能存储为氢能源，从而实现氢能产业在全生命周期中的清洁化和低碳化，对于整个氢能产业的清洁化和低碳化起关键作用。然而，目前商业pt基电催化剂在碱性电解质中阴极析氢反应（her）的动力学仍然较慢，这限制了其整体电解水能量效率。

2、二维过渡金属硫属化合物限域单原子催化剂因为其具有量子尺寸效应、强金属载体相互作用、不饱和配位环境和最大的原子利用率，被认为是电解水领域中最具潜力的贵金属替代催化剂之一。通过调变催化剂活性位点的配位环境（如配体种类、配位数和构型）调控活性中心的电子态密度、d带中心、和价态等，优化反应中间体的吸/脱附，降低反应能垒，提升其催化活性和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过渡金属硫硒化物限域单原子材料，其特征在于：具有超薄纳米片交联组成的纳米花结构，所述过渡金属硫硒化物内S、Se含量和比例可调变，单原子的电子结构通过调变S、Se含量和比例调控。

2.根据权利要求1所述的过渡金属硫硒化物限域单原子材料，其特征在于：所述超薄纳米片的厚度为2～20 nm；所述纳米花的尺寸为50～500 nm。

3.根据权利要求1或2所述的过渡金属硫硒化物限域单原子材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述金属酸盐中的金属为钴、铁、镍、钼、钨或钒中的至少一种；硫源为硫酚、亚...

【技术特征摘要】

1.一种过渡金属硫硒化物限域单原子材料，其特征在于：具有超薄纳米片交联组成的纳米花结构，所述过渡金属硫硒化物内s、se含量和比例可调变，单原子的电子结构通过调变s、se含量和比例调控。

2.根据权利要求1所述的过渡金属硫硒化物限域单原子材料，其特征在于：所述超薄纳米片的厚度为2～20 nm；所述纳米花的尺寸为50～500 nm。

3.根据权利要求1或2所述的过渡金属硫硒化物限域单原子材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述金属酸盐中的金属为钴、铁、镍、钼、钨或钒中的至少一种；硫源为硫酚、亚硫酸钠、硫脲或硫化钠中的至少一种；所述硒源为硒醇、二氧化硒、硒脲或二甲基硒中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述金属酸盐和硫源的摩尔比为1:10～10:1；所述金属酸盐和硒源的摩尔比为；1:10～10:1；所述水溶液体积和金属酸盐摩尔的比为1 ml:1 mmol～100 ml:1 mmol；步骤（1）中所述室温搅拌时间为30～120min。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中水热反应温度为50～300 ℃，所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杨，贾柔娜，邓意达，黄忠，王浩志，郑学荣，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：