[发明专利]一种金属性二碲化物的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属性二碲化物的制备方法，其是将钼源粉末或钨源粉末与Te粉研磨混合后，将所得混合粉末均匀铺在基底材料上，再在其上倒扣一相同基底材料，以构建限域生长空间，最后将其进行高温退火，得到相应的MoTe₂纳米带或WTe₂纳米带。本发明具有操作简便、生长方法不受基底类型限制、便于后续电学性能测试等优点，且所得金属性MoTe₂或WTe₂具有优良的电化学析氢催化性能。

技术领域

本发明属于二维薄层材料制备领域，具体涉及一种金属性二碲化物的制备方法。

背景技术

二维MoTe₂及WTe₂的半导体相展示出优良的电化学催化性能，已被广泛研究。相比之下，金属相的二维MoTe₂与WTe₂的研究较少。然而，金属性的二维MoTe₂与WTe₂具有更为优异的导电性，被预测能够作为性能更为优异的电化学析氢剂。而推进金属性二维MoTe₂与WTe₂实用化的关键在于实现其可控制备，尤其是直接在导电基底上进行制备。

Donglin Lu（Donglin Lu, Xiaohui Ren, Long Ren , et al. Direct VaporDeposition Growth of 1T′ MoTe₂ on Carbon Cloth for Electrocatalytic HydrogenEvolution[J]. ACS Applied Energy Materials, 2020, 3:3212-3219）采用化学气相沉积法在碳布上制备出金属性的MoTe₂，随后以0.5 M H₂SO₄为电解液，以碳布上负载的MoTe₂为工作电极进行电化学催化析氢测试，测得其塔菲尔斜率为127 mV/dec。Hui Qiao（HuiQiao, Zongyu Huang, Shengqian Liu, et al. Liquid-exfoliated molybdenumtelluride nanosheets with superior electrocatalytic hydrogen evolutionperformances[J]. Ceramics International, 2018, 44:205-21209）采用液相剥离法得到金属性MoTe₂，然后以0.5 M H₂SO₄为电解液，以玻碳电极及MoTe₂为工作电极进行电化学催化析氢测试，测得其塔菲尔斜率为118.9 mV/dec，可见其电化学析氢性能还有待提升。

Jie Li（Jie Li, Meiling Hong, Leijie Sun, et al. EnhancedElectrocatalytic Hydrogen Evolution from Large-Scale,Facile-Prepared, HighlyCrystalline WTe₂ Nanoribbons with Weyl Semimetallic Phase [J]. ACS AppliedMaterials Interfaces, 2018, 10(1):458）采用两步法先合成WO_3−x纳米带，再利用CVD法合成WTe₂，然后以0.5 M H₂SO₄为电解液，以玻碳电极及WTe₂为工作电极进行电化学催化析氢测试，测得其塔菲尔斜率为57 mV/dec，但该制备方法非常繁琐。

本发明主要通过改进常规的化学气相沉积法，提出限域空间内反应的方法，在各类基底（包括导电基底石墨纸）上制备得到了大量电化学析氢催化性能优良的金属性二维MoTe₂与WTe₂纳米带。

发明内容