[发明专利]一种Co掺杂MoS2

说明书

本发明涉及电化学产氢催化剂技术领域，且公开了一种Co掺杂MoS₂‑Ru基合金电催化产氢复合材料，包括以下配方原料：碳纳米管、CoCl₂、Na₂MoO₄、硫脲、Ni基MOFs‑Ru复合材料。该一种Co掺杂MoS₂‑Ru基合金电催化产氢复合材料，纳米MoS₂原位生长在碳纳米管上，使纳米MoS₂分散均匀，减少了团聚和结块的现象，热溶剂法制备出掺杂MoS₂，降低了MoS₂的内电阻，提高了其导电性，并且Co²⁺掺杂在MoS₂的表面形成介孔结构，增大了MoS₂的表面积，暴露出更多的催化活性位点，以Ni基MOFs为模板，制备出Ni基MOFs‑Ru复合材料，再通过氢气还原和热裂解，制备出碳包覆的Co掺杂MoS₂‑NiRu合金形成复合催化剂，具有优异的导电性能，NiRu合金可以很好的降低析氢反应的过电势，提高复合材料的电催化析氢活性。

技术领域

本发明涉及电化学产氢催化剂技术领域，具体为一种Co掺杂MoS₂-Ru基合金电催化产氢复合材料及其制法。

背景技术

化石能源是目前全球消耗的最主要能源，随着化石能源储量的日益减少，以及燃烧化石能源带来的环境污染问题日益严峻，开发新型绿色高效的能源成为一项迫在眉睫的任务，氢能是世界上最干净的二次能源，具有储量丰富、燃烧性能优异、燃烧产物是水环保污染物等优点，是一种极具潜力的新型能源。

目前对于氢气的制取主要有化石燃料制氢、化石燃料制氢、甲醇重整制氢和电解水制氢等，其中水电解制氢是一种绿色高效的制氢的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气，阴极析氢反应的动力学势垒较高，需要在较高的过电势下进行，通常需要加入催化剂促进电极的析氢和析氧反应进行，目前的电催化剂主要有Pt、Ru等贵金属催化剂、过渡金属化合物、硫化物、氮化物等催化剂，其中氢在纳米MoS₂的结构边缘具有良好的吸附自由能，纳米MoS₂是一种非常具有应用前景的电解水催化剂，但是目前的MoS₂电催化材料的导电性较差，阻碍了电极反应中的电子转移，抑制的析氢反应正向进行，并且纳米MoS₂在电解液中溶液发生团聚和结块，大大减少了电催化活性位点。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种Co掺杂MoS₂-Ru基合金电催化产氢复合材料及其制法，解决了纳米MoS₂电催化剂导电性较差的问题，同时解决了纳米MoS₂在电解液中溶液团聚的现象。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Co掺杂MoS₂-Ru基合金电催化产氢复合材料，包括以下按重量份数计的配方原料：3.5-6份碳纳米管、0.5-1份CoCl₂、32-38份Na₂MoO₄、35-42份硫脲、13-29份Ni基MOFs-Ru复合材料。

优选的，所述Ni基MOFs-Ru复合材料，制备方法包括以下步骤：