[发明专利]具有手风琴结构的石墨烯-二硫化钼/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种具有手风琴结构的石墨烯‑二硫化钼/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用。该复合材料是按照以下步骤进行制备：a、根据改进的Hummers方法制备氧化石墨；b、通过酸刻蚀法制备层状Ti2C；c、通过水热法制备rGO‑MoS2/Acc‑TiO2复合材料。该复合材料作为析氢反应(HER)的催化剂，表现出优异的催化性能，起始电势为90mV，塔菲尔斜率为49.5mV dec‑1，与同条件制得的Ti2C、MoS2和MoS2/Acc‑TiO2相比具有明显的优势。最重要的是，该复合材料经过150000圈循环伏安测试后，电流密度几乎没有衰减，并且在200000s计时电位测试后，电位衰减仅有5％，具有广阔的应用前景。本发明还可以拓展到其它催化剂的设计，为发展高效、低成本的催化剂提供了新的思路。

主权项

1.一种具有手风琴结构的石墨烯‑二硫化钼/二氧化钛复合材料的制备方法，包括以下步骤：a、根据改进的Hummers方法合成氧化石墨；b、通过酸刻蚀法制备层状Ti₂C，首先将2.8～3.2g Ti₂AlC溶于30～50ml质量分数为5％～20％的HF，得到的溶液机械搅拌9～12h后，分别用去离子水清洗2～6次、乙醇清洗1～3次，得到的黑色沉淀放入40～80℃真空干燥箱中保温10～14h，得到Ti₂C；c、通过水热法制备rGO‑MoS₂/Acc‑TiO₂复合材料，将20～30mg Ti₂C和30～50mg四水合钼酸铵(AMT)以及0.5～0.8g硫脲溶于5～20ml超纯水中，用磁力搅拌器搅拌均匀，然后将0.2～1.2ml氧化石墨分散在上述溶液中，超声10～20min后转移到不锈钢反应釜中，在电子烘箱中150～200℃条件下保温20～30h，得到的黑色粉末用水和乙醇离心清洗，然后在真空干燥箱内干燥，即得到rGO‑MoS₂/Acc‑TiO₂复合材料。