[发明专利]一种痕量铂修饰硫化钼高效析氢催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种痕量铂修饰硫化钼高效析氢催化剂及其制备方法，该催化剂由二水合钼酸钠、硫脲、碳布和铂丝/铂片，经水热反应和电沉积工艺制成。具体制备方法如下：将摩尔比为1:3.5～1:4的二水合钼酸钠与硫脲搅拌溶解于去离子水中，将溶液转移到反应釜中，加入碳布进行水热反应，然后自然冷却至室温，取出碳布，超声清洗、干燥，将获得的产物直接作为工作电极，铂丝或铂片同时作为对电极和铂源，用0.5M H₂SO₄作为电解液，在电压范围为‑0.2(vs.RHE)～‑0.5V(vs.RHE)扫循环伏安曲线，使痕量铂纳米粒子沉积在MoS₂/CC表面，即得到该催化剂Pt/MoS₂/CC。经测试，本发明提出制备的催化剂析氢性能和商业使用的铂碳催化剂相当甚至略高，但制备方法简单、成本低、无污染。

主权项

1.一种痕量铂修饰硫化钼高效析氢催化剂的制备方法，所述催化剂为碳布作为基底支撑的二硫化钼和铂，二硫化钼纳米片阵列垂直生长在碳布上，纳米片之间交错形成微孔；该催化剂中二硫化钼质量百分比49.28％‑51％，铂的质量分数在9.3％；铂与MoS2之间相互作用对Pt和S原子电子态分布同时产生影响，使之前对析氢呈现惰性的MoS2底部活化，增大活性位点数目，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：(1)将碳布用乙醇浸没，超声清洗后用去离子水清洗，干燥处理；将摩尔比为1:3.5～1:4的二水合钼酸钠与硫脲置于装有去离子水容器中，搅拌至溶液澄清；将所述溶液移至40～60mL反应釜中，浸入碳布，在为200℃～220℃条件下水热反应24～26小时；待反应釜冷却后，取出碳布，清除表面残留杂质，干燥处理，得到负载于碳布的二硫化钼MoS2/CC；(2)在电解槽中，以0.5M H2SO4作为电解液，将所述二硫化钼MoS2/CC作为工作电极，采用铂丝或铂片同时作为铂源和对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，在‑0.2V到‑0.5V的电压范围内，扫循环伏安曲线900～1500次，得到所述催化剂Pt/MoS2/CC。