[发明专利]一种Ni3

说明书

本发明公开了一种Ni₃Se₄/NiO异质结复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)在瓷舟内两端分别放置泡沫镍和硒粉，瓷舟上盖钛片后将其置于气氛炉中，硒粉一端处于上风口，泡沫镍一端处于下风口；(2)加热管中通40分钟氮气，然后以18℃/分钟的升温速率对气氛炉进行加热，350℃～550℃保温10～60分钟，待其自然冷却至室温后，取出样品；(3)对所得样品进行电化学活化处理，处理后所得样品为Ni₃Se₄/NiO异质结复合材料，其化学结晶性好，析氢活性高，稳定性能优良，可用于电催化析氢催化剂。本发明先后采用低温固相法及电化学活化法制得了Ni₃Se₄/NiO异质结复合材料，制备方法简单，操作方便且成本低，该制备方法可制造高性能电催化析氢催化剂，应用在新能源领域。

技术领域

本发明属于无机纳米技术领域，尤其涉及一种Ni₃Se₄/NiO异质结复合材料的制备方法及应用。

背景技术

随着科学技术的飞速发展与人类文明的不断进步，人们在享受科技创新成果的同时，也面临着传统化石燃料引起的环境污染，能源危机等问题。为了缓解这些问题，近些年，人们特别重视新型可再生清洁能源的开发和利用。与风能、水能、太阳能等清洁能源相比，氢能具有导热好、热值和能量密度相对较高、受天气及地域限制小等诸多优势而被公认为是最适合替代传统化石燃料的能源载体。在多种制氢技术中，电解水制氢是一种绿色、高效、可大规模持续进行能源转化与储存的过程。为使电解水析氢过程高效进行，高活性、高稳定性的析氢催化剂是必不可少的。目前，贵金属铂(Pt)被认为是最高效的电解水析氢催化剂，但其高昂的价格严重限制了电解水析氢工业化的进程。因此，当务之急是寻求一种高效、廉价、稳定性好的电解水析氢催化剂。由于过渡金属化合物，特别是镍基硒化物，其价格低廉、化学稳定性好以及电催化析氢活性高，研究人员对其进行了大量的研究分析，但目前合成的镍基硒化物一方面电催化析氢的活性及稳定性有待提高，另一方面往往涉及复杂的多步反应，非常不利于工业化的批量生产。

发明内容

针对上述背景技术中指出的不足，本发明提供了一种Ni₃Se₄/NiO异质结复合材料的制备方法及应用，旨在解决上述背景技术中现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种Ni₃Se₄/NiO异质结复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)在瓷舟内两端分别放置泡沫镍和硒粉，在瓷舟上盖一钛片，然后将瓷舟置于气氛炉的加热管中，硒粉一端处于上风口，泡沫镍一端处于下风口；

(2)在放置所述瓷舟的加热管中通40分钟氮气，然后以18℃/分钟的升温速率对气氛炉进行加热，加热温度为350℃～550℃，保温时间为10～60分钟，待其自然冷却至室温后，取出样品；

(3)对步骤(2)所得样品进行电化学活化处理，处理后将样品清洗、干燥。

优选地，步骤(2)中，所述加热温度为450℃，所述保温时间为30分钟。

优选地，步骤(3)中，所述电化学活化处理采用计时电位法，在三电极体系中对样品进行计时电位测试，电流密度为250mA/cm²，电解液为1MKOH，对电极为石墨棒，参比电极为Hg/HgO，待样品的电位稳定后，取出样品，洗涤、干燥。

本发明进一步提供了一种Ni₃Se₄/NiO异质结复合材料在电催化析氢方面的应用。