[发明专利]一种MoO2

说明书

本发明涉及电催化析氢技术领域，具体为一种MoO2‑NiSx/CC析氢电催化剂及制备方法，通过在碳布上进行简单的两步电沉积，随后进行硫化处理得到MoO₂‑NiS_x/CC复合材料，具有优异的电催化析氢性能，在高电流密度下使用寿命长，同时展现出了在工业化大规模生产氢气的应用前景。

技术领域

本发明涉及电催化析氢技术领域，具体为一种MoO₂-NiSx/CC析氢电催化剂及制备方法。

背景技术

人类社会的发展离不开能源的使用，而目前所大量使用的化石能源（石油、天然气、煤）均属于不可再生资源，且随着人们对化石能源的过渡开采和使用，能源危机和环境问题日趋严重，研发可持续的清洁能源迫在眉睫，氢气作为一种可持续的清洁能源受到了人们的广泛关注。目前，电解水制氢是一种非常具有应用前景的方法，然而，较低的产氢效率和较差的大电流密度稳定性，限制了该领域的快速发展。

如今，铂基催化剂是公认的最好析氢催化剂，比如常用的铂碳混合物Pt/C（以下简称Pt/C），但是由于铂基催化剂的稀缺性、昂贵的价格和稳定性差等原因限制了它在电解水析氢中的大规模商业化应用。因此开发一种地球储量丰富、廉价且在高电流密度下具有优异稳定性的析氢催化剂具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于MoO₂-NiS_x/CC复合材料析氢电催化剂及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种MoO₂-NiSx/CC析氢电催化剂及制备方法，包括以下步骤：

（1）制备镍基前驱体：制取一定量的六水合硝酸镍超声溶解在去离子水中，得到硝酸镍溶液，再通过以电流密度为-10 mA/cm²的恒电流电沉积方式将镍电沉积在碳布上，从而获得镍基前驱体，电沉积过程中以所述碳布为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极；

（2）制备镍钼复合材料前驱体：制取一定量的四水合钼酸铵超声溶解在去离子水中，得到钼酸铵溶液，再通过以电流密度为-10 mA/cm²的恒电流电沉积方式将钼沉积在所述镍基前驱体上，从而获得镍钼复合材料前驱体，电沉积过程中以所述镍基前驱体为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极；

（3）镍钼复合材料前驱体的硫化：将所述镍钼复合材料前驱体放在石英舟中，并将硫粉覆盖在所述镍钼复合材料前驱体上，在氮气的气氛下进行硫化反应，即得到MoO₂-NiS_x/CC析氢电催化剂；所述MoO₂-NiSx/CC析氢电催化剂具有MoO₂，NiS₂和NiS。

进一步的，所述硝酸镍溶液或钼酸铵溶液的浓度为0.1 mol/L。

进一步的，电沉积镍的时间为1小时。

进一步的，所述电沉积施加的电流密度为-10 mA/cm²。

进一步的，所述硫化反应的温度为400~600 ℃，时间为4小时。

进一步的，电沉积钼的时间为0.5~2小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备方法简单，通过在碳布上进行简单的两步电沉积，随后进行硫化处理得到MoO₂-NiS_x/CC复合材料，具有优异的电催化析氢性能，在高电流密度下使用寿命长，同时展现出了在工业化大规模生产氢气的应用前景。

附图说明