[发明专利]一种P-Mo2

说明书

本发明涉及一种P‑Mo₂S/NGAs复合材料及其制备方法与应用，制备方法为：1)在氧化石墨烯的悬浮液中加入乙二胺，搅拌，然后转移到水热釜中经水热后得到NGAs；2)将钼酸钠、硫脲与水混合，并进行超声分散，得到混合溶液；3)将混合溶液加入至反应釜中，并在反应釜中加入NGAs，经水热反应后得到Mo₂S/NGAs；4)将Mo₂S/NGAs和次磷酸钠在管式炉中进行磷化，即得到P‑Mo₂S/NGAs析氢材料，该析氢材料应用在电催化析氢反应中。与现有技术相比，本发明制备的P‑Mo₂S/NGAs析氢材料的原料成本低，制备方式简单，在碱性溶液中析氢效果良好，有望面向工业化发展。

技术领域

本发明属于氢能源技术领域，涉及一种P-Mo₂S/NGAs复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着化石燃料日益枯竭，各种新能源被不断开发利用。氢能作为一种可再生的二次能源，其来源广、热值高、清洁、燃烧稳定性好，是继化石燃料等非可再生能源之后新一代被广泛采用的能源载体。碱性电解水制氢是通向氢经济最有潜力的技术手段，但因电解过程中析氢、析氧过电位的存在使反应耗能较大。为了降低能耗，开发低成本且具有高催化活性的阴极电极材料具有重要的意义。

氧化石墨烯气凝胶是一种商业化的三维开孔、孔隙相互连通的非金属功能材料，多应用于新型可充电电池、吸音材料等领域。显然，这类材料具有大的电化学反应界面以及较高的孔隙率，在电化学电极材料方面具有较大的应用前景。但是，因为高含量的缺陷和氧化基团使氧化石墨烯的导电性很差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的催化析氢问题，而提供一种P-Mo₂S/NGAs复合材料及其制备方法与应用。

本发明提供P-Mo₂S/NGAs复合材料作为电催化析氢材料的应用，该P-Mo₂S/NGAs析氢材料作为催化剂，比多数催化剂合成成本更低，主要元素的地球储备量都比较充足。金属钼中，3d轨道为半充满状态，对氢原子有强烈的吸附作用，与石墨烯气凝胶结合后，使气凝胶的析氢性能大大增强，提高了电化学性能且合成方法简单。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种P-Mo₂S/NGAs复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)在氧化石墨烯的悬浮液中加入乙二胺，搅拌，经水热反应后得到NGAs；

2)将钼酸钠、硫脲与水混合，并进行超声分散，得到混合溶液；

3)将步骤2)所得混合溶液与NGAs经水热反应后得到Mo₂S/NGAs；

4)将Mo₂S/NGAs和次磷酸钠煅烧，得到P-Mo₂S/NGAs复合材料。

在本发明的一个实施方式中，步骤1)中，所述的氧化石墨烯悬浮液与乙二胺的摩尔比为5：1。

在本发明的一个实施方式中，步骤1)中，氧化石墨烯的悬浮液中加入乙二胺，搅拌均匀后转移到水热釜中进行水热反应。

在本发明的一个实施方式中，步骤1)中，所述水热反应温度为150-200℃，时间为10-15h。

在本发明的一个实施方式中，步骤2)中，所述的钼酸钠与硫脲的摩尔比为1:(1-5)，所述的钼酸钠的摩尔量与水的体积之比为1mmol:(15-25)mL。

在本发明的一个实施方式中，步骤2)中，所述的超声分散的时间为1-2h，超声分散后得到澄清的混合溶液。