[发明专利]铁（II）掺杂硫化钼材料于自供能压电增强制氢中的应用

说明书

本发明提供了一种铁掺杂硫化钼材料于自供能压电增强制氢中的应用。该铁掺杂硫化钼材料(Fe‑MoSsubgt;2/subgt;)包括对近红外光具有响应的硫化钼MoSsubgt;2/subgt;材料以及掺杂在硫化钼内部及表面的二价铁离子。本发明提供的铁掺杂硫化钼材料可有效利用自然界的机械能(如振动、噪声、超声波和搅拌等能量)，以氢含量高达19.6wt％的氨硼烷作为储氢材料，在常温常压下制取氢能源，实现了自供能压电增强制氢。而且氢燃料可以随制随用，解决了氢气不易储存的难题。本发明提供的铁掺杂硫化钼材料的制备方法简单易行，绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种铁(II)掺杂硫化钼材料于自供能压电增强制氢中的应用，特别涉及铁(II)掺杂硫化钼材料于光催化自供能压电增强制氢中的应用，属于新能源领域。

背景技术

随着人类社会的快速发展，人们对能源的需求日益增长，化石燃料的枯竭造成能源短缺。氢能因其燃烧值高，不产生二次污染等优点受到人们的广泛关注。但是，氢气容易发生爆炸，压缩氢气的成本比较高，因此如何安全有效而又经济地制取氢气和使用氢气一直是氢能源和氢经济需要解决的技术难题。氨硼烷(NH₃BH₃)是一种主要的储氢材料，其氢含量高达19.6wt％，在常温常压下呈固体，具有较高的稳定性，并且安全无毒性，容易携带。因此，与气态或液态氢相比，NH₃BH₃被认为是一种更有效和更安全的氢能储存方式。但是，NH₃BH₃在自然条件下释放氢气十分缓慢。为了快速释放氢气，人们开发了一些含有贵金属的催化剂，如铂、钯、铑、金等。然而，贵金属的成本高和丰度低，因此它们的应用十分有限。这就需要研究开发一种既安全、又经济、且环保、并能高效释放氢气的新技术。

压电材料由于其具有将机械能转化为电能的特性，据此可以吸收汽车在运行中的机械振动能，从而实现自供能制氢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁(II)掺杂硫化钼材料于自供能压电增强制氢中的应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例中提供一种铁(II)掺杂硫化钼压电增强材料(Fe-MoS₂)在红外光照射下自供能压电增强制氢中的用途。

进一步的，所述铁(II)掺杂硫化钼材料包括对近红外光具有响应的硫化钼MoS₂材料以及掺杂在硫化钼内部及表面的二价铁离子。

进一步的，所述二价铁离子的质量为所述硫化钼材料质量的10.0wt％-35.0wt％。

进一步的，所述铁掺杂硫化钼材料的禁带宽度为0.7eV-1.3eV。

进一步的，所述铁掺杂硫化钼MoS₂半导体材料对红外光的响应范围为780-1550nm。

进一步的，在温度为20-30℃的条件下，同时对主要由铁(II)掺杂硫化钼材料和氨硼烷水溶液混合形成的制氢反应体系施加超声波和近红外光辐照，实现氢气的制备。

更进一步的，所述超声波的功率为20-30KHz。

进一步的，所述铁(II)掺杂硫化钼材料是采用水热法制备的，并且所述的制备方法包括以下步骤：

(1)将钼酸钠溶于去离子水中，并超声处理30-60mins至混合均匀制得溶液A；

(2)将硫脲溶于去离子水中，并超声处理30-60mins至混合均匀制得溶液B；

(3)将四水合氯化亚铁溶于去离子水中，并超声处理30-60mins至混合均匀制得溶液C；

(4)将溶液B和溶液C逐滴加入到溶液A中，并超声处理30-60mins至混合均匀制得混合液D；