[发明专利]一种多孔富缺陷二硫化钼的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化材料二硫化钼的制备技术，具体涉及一种多孔富缺陷二硫化钼的制备方法。

背景技术

随着经济的发展，化石燃料的消耗不断增长，这给人类社会带来前所未有的环境压力，其解决途径是化石能源的洁净化和开发新型绿色能源。加氢脱硫是化石能源洁净化最有效的手段之一，目前，加氢脱硫使用的催化剂是二硫化钼及其复合材料^[1,2]。尽管如此，化石能源是有限且不可再生的。当前，迫切需要开发新型绿色能源。已有大量权威文献证明，以太阳光为能源，使用高效的催化剂光解水制氢是获取氢气的有效手段。MoS₂的带隙结构使其具有很好的可见光吸收性能，是极好的光解水制氢的催化剂^[3-5]。然而，目前光解水制氢的效率还很低，根本无法满足人类对氢能的需求，必须使用电解水制氢才能大量获得氢气。二硫化钼是一种价廉易得的材料，它作为高效电催化析氢的催化剂已经受到许多著名学者的高度关注^[6-8]。

二硫化钼在上述领域所具有的高效催化性能与它的结构密切相关。二硫化钼是类石墨烯的层状化合物，这种层状结构可以形成两种不同性质的表面，即剥离面和断裂面。在晶体学上，剥离面化学性质稳定，对二硫化钼的催化性能没有贡献。与之相反，断裂面却暴露出很多Mo-S棱面，形成Mo-S悬空键，呈化学性质不稳定状态，这种边缘裸露的悬空位是MoS₂在催化反应中的活性中心^[9,10]，对氢原子有着奇异的亲和力，在氢气参与的催化反应中具有很高的研究价值。

当前工业中所用的多孔MoS₂催化剂大部分为负载型的，常见的载体有γ-Al₂O₃、TiO₂、分子筛和多孔碳等^[11]。但负载型MoS₂在使用中活性组分容易流失而降低其使用寿命，并且由于催化剂活性组分是担载在高比表面积的载体上，它是二维的束缚结构，不能有效地与底物接触，不能充分发挥催化剂的本征催化活性^[12]。因此，负载型MoS₂催化活性难以提高，此外，随着环保趋严，负载型二硫化钼回收难度也明显增大，因此，迫切需要开发活性密度更高且更环保的非负载型二硫化钼催化剂。

参考文献

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