多金属硫化物电催化剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术实施例公开了多金属硫化物电催化剂、制备方法及应用；制备方法包括步骤：S1、包含第一过渡金属盐与第二过渡金属盐的溶液与有机配体溶液混合，得到第一混合溶液；其中，第一过渡金属盐与第二过渡金属盐为同种酸根离子不同阳离子的XY，X为Co、Fe、Ni、Mn、Zn或Cu，Y为NO<subgt;3</subgt;<supgt;2‑</supgt;、Cl<supgt;‑</supgt;或SO<subgt;4</subgt;<supgt;2‑</supgt;；泡沫镍浸入第一混合溶液中反应得到双金属MOF；S2、双金属MOF浸入第二混合溶液中，进行双过度金属离子的掺杂/替代反应，在双金属MOF上生长得到多金属氢氧化物纳米结构；其中，第二混合溶液中包含有不同于第一过渡金属盐、第二过渡金属盐的第三过渡金属盐与第四过渡金属盐；S3、对多金属氢氧化物纳米结构进行硫化掺杂，得到氮掺杂碳负载多金属硫化物电催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化剂，具体涉及多金属硫化物电催化剂、制备方法及应用。

技术介绍

1、尿素是自然界中普遍存在的一种基本代谢物，在农业环境和工业废水中含量丰富，利用先进的电催化技术将生物质资源和工业废水转化为有价值的物质，对于环境保护和促进可持续能源途径至关重要。然而，析氢反应(her)、析氧反应(oer)、尿素氧化反应(uor)中电化学过程的缓慢动力学和高过电位问题在很大程度上阻碍了这些反应在各种相关应用中实现高能量效率和输出功率。因此，具有高活性、高稳定性和低经济成本的理想电催化剂对于加速电化学过程的氧化还原动力学反应极为重要。

2、目前已经存在的her、oer、uor三功能催化剂有贵金属基催化剂、层状氢氧化物催化剂、碳基材料催化剂、过渡金属基催化剂。贵金属基催化剂性能优异但是价格昂贵阻碍了其应用；层状氢氧化物催化剂导电性不足，不利于电子在产物中的传输；碳基材料在大电流反应过程中容易被氧化，降低了电流效率；过渡金属基材料研究广泛，具有一定的应用前景，但是其结构不稳定导致使用一段时间之后性能明显下降，难以满足实际应用。>

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【技术保护点】

1.多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，第一混合溶液中第一过渡金属盐与第二过渡金属盐的摩尔浓度比为2：3～5，有机配体溶液的摩尔浓度为0.2～0.4M；泡沫镍在第一混合溶液中的反应时间为2～6h。

3.根据权利要求1所述的多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，第二混合溶液中第三过渡金属盐与第四过渡金属盐的浓度比为3：1～4。

4.根据权利要求1所述的多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，多金属氢氧化物纳米结构为纳米颗粒...

【技术特征摘要】

1.多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，第一混合溶液中第一过渡金属盐与第二过渡金属盐的摩尔浓度比为2：3～5，有机配体溶液的摩尔浓度为0.2～0.4m；泡沫镍在第一混合溶液中的反应时间为2～6h。

3.根据权利要求1所述的多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，第二混合溶液中第三过渡金属盐与第四过渡金属盐的浓度比为3：1～4。

4.根据权利要求1所述的多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，多金属氢氧化物纳米结构为纳米颗粒、纳米片、纳米线、纳米团簇。

5.根据权利要求1所述的多金属硫化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，掺杂/替代反应在15～40℃下进行30～120min，然后得到的样品在60～90℃真空干燥，在双金属mof上生长得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，王林松，侯新梅，王恩会，侯仰龙，方志，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：