[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明公开了一种MoS₂微球/PtCo合金纳米颗粒复合材料及其制备方法，所述MoS₂微球/PtCo合金纳米颗粒复合材料以MoS₂微球为基体材料，在MoS₂微球表面负载PtCo合金纳米颗粒，具体制备步骤如下：首先通过水热法制备MoS₂微球；然后通过PVP产生自组装所需的结合力；最后通过共还原的方式制备PtCo合金纳米颗粒，并使其负载于MoS₂微球表面，得到MoS₂微球/PtCo合金纳米颗粒复合材料。MoS₂/PtCo合金纳米颗粒复合材料具有与铂相近的催化能力且含铂量很低，并具有强于铂的催化稳定性，这对代替主流的贵金属催化剂具有重要意义。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，涉及一种MoS₂微球/PtCo 合金纳米颗粒复合材料及其制备方法。

背景技术

二硫化钼(MoS₂)作为一种新型的二维材料最早被应用于润滑领域。随着对其研究的深入，科研人员发现MoS₂因其特殊的性质也可成为出色的光电、催化材料。根据以往的文献报道，MoS₂已经在二维晶体管、锂离子电池、加氢脱硫催化及光催化制氢等领域都有了不错的应用。MoS₂与石墨烯有相似的原子层结构，但是与石墨烯不同的是，组成MoS₂的是三原子层而非单原子层，它是有两个硫原子包夹一个钼原子形成的原子层结构。正是由于这种结构使得MoS₂拥有许多独特的化学位点，并且层上的载流子迁移速度是层间的2200倍。根据以往的文献报道，MoS₂体材料表面是由热力学有利的原子平面组成，这些位置催化能力较弱。而MoS₂原子层的边界具有催化活性很高的活性位点。一种材料的催化能力主要由两方面决定：(1)材料本身的固有催化能力；(2)材料上的活性位点数量。因此催化活性较高的MoS₂在其表面(与反应物接触区域)应具有较多的活性位点数，即：在表面暴露更多的MoS₂片层边界。

合金纳米颗粒是一种整体尺寸在纳米尺度的，两种或两种以上金属、金属与非金属组成的具有金属特性的材料。合金纳米颗粒具有明显区别于体合金与纯金属的性质：(1)由于价电子在不同元素原子核建立的势场中重新分布，实现了电子重构。(2)两种不同原子的错配能产生缺陷态，这可以丰富材料的催化活性位点；(3)第二种原子的加入可以提升材料的化学稳定性。目前复合催化材料发展迅速，并且应用于燃料电池、光催化制氢、染料敏化太阳能对电极，但是尚未有MoS₂/PtCo合金复合材料的文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高催化活性的MoS₂微球/PtCo合金纳米颗粒复合材料及其制备方法。本发明利用自组装的方式将PtCo合金纳米颗粒负载于MoS₂微球上，构成一种含铂量极少的高催化活性复合材料，该材料具有与铂相近的催化能力且含铂量很低，并具有强于铂的催化稳定性，这对代替主流的贵金属催化剂具有重要意义。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高催化活性的MoS₂微球/PtCo合金纳米颗粒复合材料，以 MoS₂微球为基体材料，在MoS₂微球表面负载PtCo合金纳米颗粒。

一种上述高催化活性的MoS₂微球/PtCo合金纳米颗粒复合材料的制备方法，包括如下步骤：

一、配制浓度为4.0～6.0g/ml的PVP溶液80～100ml，并向其中分别加入0.95～0.10g钼酸钠和1.90～1.95g硫脲，得到混合溶液；