[发明专利]一种新型的双功能催化电解水电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型的双功能催化电解水电极的制备方法，本发明通过容易操作和设备要求不高的水热法，一步实现了一种新型复合催化剂MoxCo₁‑xS₂生长在碳纤维纸上，从而获得具有双功能电解水催化活性的工作电极，该工作电极具有长期的催化稳定性。具有制备简单，成本低，易工业化的优点。

技术领域

本发明涉及电解水电极技术领域，具体指一种新型的双功能催化电解水电极的制备方法。

背景技术

随着新能源材料的技术发展，纳米二硫化钼（MoS₂）成为一种高效的电解水析氢催化剂，纳米二硫化钼是其暴露边沿活性位点来获得其催化活性。由于电解水过程是由两个半反应组成：阴极的析氢反应和阳极的析氧反应，目前制备的MoS₂催化剂取得了优异的电解水析氢催化活性，但是不具有电解水的阳极析氧催化活性，所以需要改性二硫化钼具有双功能催化活性。此外，获得性能优异的纳米粉体催化剂后，如何将催化剂应用到工作电极上也成为粉体催化剂在实际过程中受限的因素之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的双功能催化电解水电极的制备方法，解决现有制备方法制备的MoS₂催化剂不具有电解水的阳极析氧催化活性及粉体催化剂应用到工作电极上受限的的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：所述的一种新型的双功能催化电解水电极的制备方法，具体包括如下步骤：

(1). 溶液配制，称取二水合钼酸钠（Na₂MoO₄·2H₂O ）0~1.0mmol，称取二水合二氯化钴(CoCl₂∙2H₂O) 0~1.0mmol，硫脲 2mmol，分别依次加入70 ml的纯水中，强烈搅拌1~2小时使其混合均匀；

(2). 将CFP（碳纤维纸）剪切成2cm×1cm的长方形，并且350~400℃下保持2～2.5小时，使其表面更亲水；

(3). 将配制好的溶液倒入100ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，然后将CFP（碳纤维纸）垂直放在中间，反应釜在220℃下保持16~20小时；自然冷却反应釜，取出碳纸样品用纯水冲洗多次，然后在氮气下60℃干燥12小时后，即得双功能催化电解水电极。

本发明的有益效果是：本发明通过容易操作和设备要求不高的水热法，一步实现了一种新型复合催化剂MoxCo₁-xS₂生长在碳纤维纸上，从而获得具有双功能电解水催化活性的工作电极，该工作电极具有长期的催化稳定性。具有制备简单，成本低，易工业化的优点。

附图说明

附图1为本发明实施例1～3制备的不同样品的SEM图；

附图2为本发明实施例2制得的Mo_xCo_1-xS₂/CFP中碳纤维表面的元素分布图；

附图3为本发明实施例1～3制备的不同样品的析氢催化性能极化曲线图；

附图4为本发明实施例2制备的Mo_xCo_1-xS₂/CFP的恒电位测试下的电流时间曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步描述。

实施例1

一种新型的双功能催化电解水电极的制备方法；包括以下步骤：