一种应用于电解水的1D碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法及其应用技术

一种应用于电解水的1D碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法及其应用，属于电催化领域。首先，采用同轴静电纺丝制备中空碳纳米纤维；其次，采用水热法在中空碳纳米纤维表面原位生长MoS<subgt;2</subgt;/CoS<subgt;2</subgt;；最后，通过磷掺杂策略，提高催化剂活性位点的本征活性，得到纳米管催化剂。本发明专利技术利用同轴静电纺丝技术，制备高比表面积的1D碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂用于电解水；通过磷掺杂策略，提高催化剂活性位点的本征活性的同时，纳米管交织形成的三维电催化导电网络，实现电子的快速传输；催化剂可直接制备纺丝膜，通过原位生长制备电极有利于后续实验放大；催化剂表现出优异的催化活性，稳定性试验采用计时电流法进行，在36h的试验中，电催化活性保持稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化，涉及一种应用于电解水的1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法及其应用，利用同轴静电纺丝技术，制备高比表面积的1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂用于电解水。

技术介绍

1、我国是能源消费大国，也是碳排放量大国。根据国际能源组织(iea)统计报告显示，2023年世界二氧化碳排放总量为374亿吨，而我国能源行业产生的二氧化碳就达到126亿吨。为积极应对全球气候变化挑战，我国在联合国大会上提出2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。为了实现这一目标，寻求理想的清洁能源己经迫在眉睫，由于能量密度高，清洁等特点，氢气则被认为是最为理想的能源形式。

2、目前制氢方式多样化，其中96％以上是从化石燃料中制取，然而该过程制氢时，会产生大量的二氧化碳。因此这类方法制取的氢气被称为是“黑氢”。而可再生能源电解水制氢的最大优势，能够在制氢过程中能达到零碳排放，产生的氢为绿氢。然而，电解水技术由阴极的析氢反应和阳极的析氧反应两个半反应构成。在实际的电解水过程中，通常会施加额外的电压来加快反应速率，水分解的工作电压，则可描述为：外加电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于电解水的1D碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法首先，采用同轴静电纺丝制备中空碳纳米纤维；其次，采用水热法在中空碳纳米纤维表面原位生长MoS2/CoS2；最后，通过磷掺杂策略，提高催化剂活性位点的本征活性，得到1D碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电解水的1D碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种应用于电解水的1D碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，壳层溶液中PAN的质量浓度为9～10％，芯层溶液...

【技术特征摘要】

1.一种应用于电解水的1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法首先，采用同轴静电纺丝制备中空碳纳米纤维；其次，采用水热法在中空碳纳米纤维表面原位生长mos2/cos2；最后，通过磷掺杂策略，提高催化剂活性位点的本征活性，得到1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电解水的1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种应用于电解水的1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，壳层溶液中pan的质量浓度为9～10％，芯层溶液中pmma的质量浓度为9.5～10.5％。

4.根据权利要求2所述的一种应用于电解水的1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，预氧化的温度为230～270℃，时间为1～2h；碳化处理的温度为750～850℃，时间为1～2h。

5.根据权利要求2所述的一种应用于电解水的1d碳载磷掺杂硫化物纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述同轴静电纺丝过程中，在使用两个相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓鹏，李龙珠，贺高红，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：