[发明专利]片层微米花状MoS2 有效
| 申请号： | 201910371730.5 | 申请日： | 2019-05-06 |
| 公开（公告）号： | CN110327942B | 公开（公告）日： | 2022-03-18 |
| 发明（设计）人： | 吴慧敏;贺茂晓;冯传启;王石泉;张燕青 | 申请（专利权）人： | 湖北大学 |
| 主分类号： | C25B11/091 | 分类号： | C25B11/091;C25B1/04 |
| 代理公司： | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人： | 杨采良 |
| 地址： | 430062 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 微米 mos base sub | ||
本发明以镍泡沫为基底和镍源，先在180～220℃水热条件下合成MoS2/Ni3S2/NF纳米棒阵列，然后再在120～160℃水热条件下引入镍铁双层氢氧化物，最终形成一种片层微米花状MoS2/Ni3S2/NiFe‑LDH/NF材料。本发明制得的目标产物在碱性溶液中，阳极的尿素氧化反应以及阴极的析氢反应中有着很好的催化特性，表现出良好的双功能催化活性。同时在含有尿素的碱性双电极电解池体系中，达到100mA cm‑2的电流密度只需要1.408V(vs·RHE)的槽压，远远低于碱性电解液中贵金属双电极体系的槽压。因此，该材料有望替代贵金属在高效尿素氧化分解和电催化析氢方向应用。
技术领域
本发明涉及电催化材料的合成及应用技术领域，具体涉及一种片层微米花状MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料及其合成方法和应用。
背景技术
电解水产氢是一种简单、有效的获得氢气和氧气的途径。水的电解由阴极析氢反应 (Hydrogen Evolution Reaction,HER)和阳极析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER) 两个半反应构成，理论分解电压为1.23v。然而在阳极反应过程中，涉及四个电子的转移以形成O-O键的OER是一个动力学缓慢的过程，实际电位远远大于1.23V。使用理论电位较低的阳极反应，例如尿素氧化反应(UOR)去代替缓慢的OER能达到更高效的析氢。尿素具有无毒、不易燃、来源广泛且价格低廉等优点，全电解尿素的(理论)电压为0.37V，远低于电解水所需的1.23V的(理论)电压。为进一步降低电极反应的过电位，常常使用催化材料。Ir(或Ru)和Pt基催化剂分别是优异的OER和HER催化剂，但贵金属基催化剂的稀缺性和高成本使它们不能广泛用于工业生产中。出于提高能效的根本目的，发展双功能电催化剂成为电解水制氢技术的关键。
基于上述理由，提出本申请。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种片层微米花状 MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料及其合成方法和应用。本发明以镍泡沫(NF)为基底和镍源，先通过水热反应合成了在镍泡沫上的MoS2/Ni3S2纳米棒阵列，然后再次在水热条件下引入镍铁双层氢氧化物(NiFe-LDH)，最终形成一种片层微米花状 MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料，并测试了其电化学性能。测试结果表明，本发明的片层微米花状MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料的催化活性优于贵金属催化剂并且拥有较好的稳定性。
为了实现本发明的上述其中一个目的，本发明采用的技术方案如下：
一种片层微米花状MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料的合成方法，包括如下步骤：
(1)泡沫镍(NF)预处理
依次采用稀盐酸、丙酮、超纯水和乙醇将裁剪好的泡沫镍片进行超声清洗，真空干燥后备用；
(2)MoS2/Ni3S2/NF纳米棒阵列的合成
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