[发明专利]一种蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物及其制备方法

权利要求书

1.一种蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物，其特征在于：所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物按如下方法进行制备：

将过渡金属氯化物溶于无水乙醇中配置成0.02～0.04g/mL的过渡金属氯化物的乙醇溶液，将钒盐溶于无水乙醇中配置成0.013～0.026g/mL钒盐的乙醇溶液，然后将所述的过渡金属氯化物溶液和钒盐溶液混合均匀置于高压反应釜中，在0～50bar反应压力下，在180～200℃下反应3～24h，反应结束后，得到反应产物经后处理得到蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物；所述的过渡金属氯化物溶液中过渡金属氯化物和所述钒盐溶液中钒盐的质量比为1：1～2；所述的过渡金属氯化物为WCl₆、MnCl₂、FeCl₃、CoCl₂或ZnCl₂。

2.如权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物，其特征在于：所述的钒盐为VO(acac)₂或VCl₃。

3.如权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物，其特征在于：所述的过渡金属氯化物为WCl₆。

4.如权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物，其特征在于：所述反应产物的后处理方法为：待反应结束后，将反应产物冷却至室温，用去离子水和无水乙醇离心洗涤后，经干燥得到蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物。

5.如权利要求4所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物，其特征在于：所述的干燥过程为：在50～60℃真空烘箱中干燥6～8h。

6.如权利要求1～5中任一项所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物，其特征在于：所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物按照如下方法进行制备：

将过渡金属氯化物和钒盐分别溶于无水乙醇中配置成0.02～0.04g/mL的过渡金属氯化物的乙醇溶液和0.013～0.026g/mL的钒盐的乙醇溶液，然后将所述的过渡金属氯化物溶液和钒盐溶液混合得到混合液置于高压反应釜中，在0～50bar压力条件下，在180～200℃下反应3～24h，得到反应产物冷却至室温，用去离子水和无水乙醇离心洗涤后，放入50～60℃真空烘箱中干燥6～8h得到蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物；所述过渡金属氯化物为WCl₆；所述的钒盐为VO(acac)₂或VCl₃；所述的过渡金属氯化物和所述钒盐的质量比为1：1～2。

7.一种由权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物制备的复合电催化剂蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属硫化物，其特征在于：所述的复合电催化剂蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属硫化物按照如下方法进行制备：

所述的制备过程在管式炉中进行，所述的管式炉包括低温区和高温区二个独立的保温区，将硫脲置于管式炉的低温区，将蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物置于管式炉的高温区，在Ar₂气氛下，控制所述的低温区的温度为450～500℃，高温区的温度范围为650～750℃，且保证所述高温区与低温区温度差不大于200℃，煅烧2～3h得到具有稳定蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属硫化物；所述的硫脲与蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物的质量比为1：0.0625～0.125。

8.如权利要求7所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属氧化物制备的复合电催化剂蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属硫化物，其特征在于：所述的低温区的温度为450℃，所述高温区的温度为650℃。

9.一种如权利要求7所述的蛋黄-蛋壳结构的二元过渡金属硫化物作为复合电催化剂应用于析氢反应。