[发明专利]一种基于氮掺杂MXene负载Mo单原子/亚纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于氮掺杂MXene负载Mo单原子/亚纳米颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)将氟化锂粉末和钛碳化铝粉末添加到盐酸溶液中并在搅拌下进行反应、离心、洗涤沉淀至墨绿色，得到墨绿色沉淀物；

(b)将墨绿色沉淀物分散在溶剂中，然后超声处理、离心，再取上层液体进行干燥，得到少层MXene；

(c)将三聚氰胺和四水钼酸铵添加至少层MXene悬浊液中并搅匀，得到混悬液；

(d)将混悬液进行冷冻干燥，得到前驱体，再将前驱体在保护气体下进行热处理，即得所述基于氮掺杂MXene负载Mo单原子/亚纳米颗粒催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中，氟化锂粉末和钛碳化铝粉末的质量比为(6～9)∶(4～7)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中，盐酸溶液的浓度为6～12mol/L；搅拌速率为200～600r/min；反应温度为恒温30～50℃，反应时间为25～35h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中，超声处理时间为0.5～1.5h；离心转速为2000～4000rpm，离心时间为20～30min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中，少层MXene悬浊液浓度为0.4～0.8mg/ml；三聚氰胺、四水钼酸铵和少层MXene的质量比为(8～12)∶(1～3)∶5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)中，冷冻干燥为将混悬液进行冷冻处理10～15h，再置于冷冻干燥箱中处理20～30h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)中，保护气体流速为200～500sccm，保护气体包括氩气。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)中，热处理为以3～7℃/min升温至600～900℃并保温1～3h。

9.权利要求1～8任一所述的制备方法制得的基于氮掺杂MXene负载Mo单原子/亚纳米颗粒催化剂。

10.权利要求1～8任一所述的制备方法制得的基于氮掺杂MXene负载Mo单原子/亚纳米颗粒催化剂在电解水制氢中的应用。