申请/专利权人：台州学院

申请日：2018-09-19

公开（公告）日：2019-01-11

公开（公告）号：CN109183065A

主分类号：C25B11/06(2006.01)I

分类号：C25B11/06(2006.01)I;C25B1/02(2006.01)I

优先权：

专利状态码：失效-发明专利申请公布后的驳回

法律状态：2020.10.30#发明专利申请公布后的驳回;2019.02.12#实质审查的生效;2019.01.11#公开

摘要：本发明公开一种水热制备1T2H相MoSSe的方法，包括以下步骤：采用纯度为99%的七钼酸铵；纯度为99%的硫脲；纯度为99%的硒粉；纯度为98%的硼氢化钠；纯度为99.5%的乙酸；按照1:3的比例称量硒粉与硼氢化钠于烧杯中，加入一定量的去离子水。然后，在30℃下持续搅拌1h，使其完全溶解。用乙酸调节混合溶液的PH值达到3；称量七钼酸铵与硼氢化钠：按照1:30的比例称量七钼酸铵与硫脲于反应釜中。其中，硫脲的S元素与上述称量的硒粉的比例按照MoSSe中SSe的元素比例；将PH值为3的硒粉与硼氢化钠混合溶液迅速倒入反应釜中。拧好反应釜，在180℃保温6小时，获得最终样品。本发明还公开1T2H相MoSSe，其采用如上所述的方法制备而成，运用于催化析氢领域。

主权项：1.一种水热制备1T2H相MoSSe的方法，包括以下步骤：采用纯度为99%的七钼酸铵，纯度为99%的硫脲，纯度为99%的硒粉，纯度为98%的硼氢化钠，纯度为99.5%的乙酸，按照1:3的比例称量硒粉与硼氢化钠于烧杯中，加入一定量的去离子水，然后，在30 ℃下持续搅拌1h，使其完全溶解；用乙酸调节该混合溶液的PH值，使其达到3；按照1:30的比例称量七钼酸铵与硫脲于反应釜中；其中，硫脲的S元素与上述称量的硒粉的比例按照MoSSe中SSe的元素比例；将PH值为3的硒粉与硼氢化钠混合溶液迅速倒入反应釜中；拧好反应釜，在180 ℃保温6小时，获得最终样品。

全文数据：一种水热制备1T2H相MoSSe的方法技术领域本发明涉及电催化材料应用领域，具体涉及一种水热制备1T2H相MoSSe的方法。技术背景随着能源危机和环境污染的加剧，绿色可持续能源受到人们的广泛关注。氢气是绿色可持续能源中的一种典型代表。电催化析氢反应是指通过在电催化剂的作用下，通过电化学的方法产生氢气。其中，电催化剂的性能对产氢的效率起到决定性的作用。目前，具有高的催化活性和含有地球上富集的元素的过渡金属硫化物、硒化物电催化剂得到了广泛的研究。研究表明，1T相的MoX2X=S，Se是金属，而2H相的MoX2X=S，Se是半导体。同时，1T相的MoX2X=S，Se比2H相MoX2具有更多的活性位点。因此，1T相的MoX2X=S，Se往往表现出比2H相MoX2更优异的电催化活性。例如：1T相结构的二硫化钼的电催化析氢效率是2H相结构的二硫化钼的数十倍。目前报道的MoSSe通常是通过高温的化学气相沉积法制备得到的。该方法成本高，能耗大，效率低，因此，严重地制约了MoSSe的实际应用。发明内容本发明的目的在于针对MoSSe制备的困难，提出一种高效，低成本制备1T2H相MoSSe的方法，且所得到的1T2H相MoSSe具有优异的电催化析氢性能。本发明的实现包括以下步骤。①采用纯度为99%的七钼酸铵；纯度为99%的硫脲；纯度为99%的硒粉；纯度为98%的硼氢化钠；纯度为99.5%的乙酸。②按照1:3的比例称量硒粉与硼氢化钠于烧杯中，加入一定量的去离子水。然后，在30℃下持续搅拌1h，使其完全溶解。用乙酸调节混合溶液的PH值达到3。③按照1:30的比例称量七钼酸铵与硫脲于反应釜中。其中，硫脲的S元素与上述称量的硒粉的比例按照MoSSe中SSe的元素比例（SSe=1:1）。④将PH值为3的硒粉与硼氢化钠混合溶液迅速倒入反应釜中。拧好反应釜，在180℃保温6小时，获得最终样品。与现有技术相比，本发明所述的样品合成方法具有以下的优点：一、通过简单的一步水热的方法制备得到1T2H相MoSSe，具有优异的电催化性能。1T2H相MoSSe在-10mAcm2电流密度下，相对于可逆氢电极的过电位是161mV，对应的塔菲尔斜率是52.0mVdec-1。该方法操作简单，成本低，产量高。二、在1T2H相MoSSe的制备过程中，使硒粉与硼氢化钠充分溶解，很好地避免了硼氢化钠和乙酸发生化学反应，利于硒粉的溶解，有助于得到纯的MoSSe相。用乙酸调节硒粉与硼氢化钠混合溶液的PH值，使其达到3，有助于1T相中MoS6配位体结构的生成。附图说明图11T2H相MoSSe的X射线衍射图谱。图21T2H相MoSSe的拉曼图谱。图31T2H相MoSSe的形貌图。图41T2H相MoSSe的高分辨晶格图。图51T2H相MoSSe的线性扫描伏安曲线图。图61T2H相MoSSe的塔菲尔斜率图。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。本实施例的具体步骤如下：①采用纯度为99%的七钼酸铵；纯度为99%的硫脲；纯度为99%的硒粉；纯度为98%的硼氢化钠；纯度为99.5%的乙酸。②按照1:3的比例称量硒粉与硼氢化钠于烧杯中，加入一定量的去离子水。然后，在30℃下持续搅拌1h，使其完全溶解。用乙酸调节混合溶液的PH值达到3。③按照1:30的比例称量七钼酸铵与硫脲于反应釜中。其中，硫脲的S元素与上述称量的硒粉的比例按照MoSSe中SSe的元素比例（SSe=1:1）。④将PH值为3的硒粉与硼氢化钠混合溶液迅速倒入反应釜中。拧好反应釜，在180℃保温6小时，获得最终样品。为了说明本实施例的技术效果，按照以下步骤制备样品作为本实施例的对比例：①采用纯度为99%的七钼酸铵；纯度为99%的硫脲；纯度为99%的硒粉；纯度为98%的硼氢化钠；纯度为99.5%的乙酸。②按照1:3的比例称量硒粉与硼氢化钠于烧杯中，加入一定量的去离子水。然后，在30℃下持续搅拌1h，使其完全溶解。用乙酸调节混合溶液的PH值达到3。③按照1:30的比例称量七钼酸铵与硫脲于反应釜中。其中，硫脲的S元素与上述称量的硒粉的比例按照MoSSe中SSe的元素比例（1:1）。④将PH值为3的硒粉与硼氢化钠混合溶液迅速倒入反应釜中。拧好反应釜，在180℃保温6小时，获得最终样品。对按照实施例和对比例获得的样品，用X射线衍射方法测得衍射数据（测试条件为：在室温下采用Cu靶作为辐射源；设置仪器电压为40KV，电流为40mA;从5°测试到70°）。1T2H相MoSSe的X射线衍射谱如图1所示，2seta约为13.5°，34.3°和56.1°的衍射峰分别对应于2H相中的（002），（100）和（110）的特征衍射峰。X射线衍射谱中未观察到1T相的特征衍射峰，这是由于1T相和2H相的特征衍射峰的位置相近以及衍射峰宽化导致的。1T2H相MoSSe的拉曼图谱如图2所示，既包含2H相的特征振动峰（观察到的~282cm-1和~376cm-1的振动峰分别对应于2H相中E1gS–Mo和E2gS–Mo的振动模式），也包含了1T相的特征振动峰（观察到的~236cm-1和~336cm-1的振动峰对应于1T相的振动模式）。数据说明成功地得到了1T2H相MoSSe。1T2H相MoSSe的形貌图如图3所示，1T2H相MoSSe为20到30纳米的纳米颗粒。图4为1T2H相MoSSe的高分辨晶格图，从图中可以看出，MoSSe纳米颗粒上形成了1T和2H两相共存的纳米结构。其中，0.76nm的晶格间距对应于1T-MoSSe的（002）晶面间距；0.64nm的晶格间距对应于2H-MoSSe的（002）晶面间距。1T2H相MoSSe的线性扫描伏安数据如图5所示，测试的扫描速度为5mVs。从图中可以看出，1T2H相MoSSe在-10mAcm2电流密度下，相对于可逆氢电极的过电位是161mV。数据说明制备得到的1T2H相MoSSe具有优异的电催化析氢能力。1T2H相MoSSe的塔菲尔斜率数据如图6所示，其塔菲尔斜率是52.0mVdec-1。数据进一步说明1T2H相MoSSe具有优异的电催化能力。综上所述，通过如实施例所述的方法可以制备得到1T2H相MoSSe。本发明还公开了1T2H相MoSSe，其采用如实施例所述的方法制备而成。1T2H相MoSSe具有161mV的过电位（在-10mAcm2电流密度下），塔菲尔斜率是52.0mVdec-1，具有优异的电催化能力。需要声明的是，以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种水热制备1T2H相MoSSe的方法，包括以下步骤：采用纯度为99%的七钼酸铵，纯度为99%的硫脲，纯度为99%的硒粉，纯度为98%的硼氢化钠，纯度为99.5%的乙酸，按照1:3的比例称量硒粉与硼氢化钠于烧杯中，加入一定量的去离子水，然后，在30℃下持续搅拌1h，使其完全溶解；用乙酸调节该混合溶液的PH值，使其达到3；按照1:30的比例称量七钼酸铵与硫脲于反应釜中；其中，硫脲的S元素与上述称量的硒粉的比例按照MoSSe中SSe的元素比例；将PH值为3的硒粉与硼氢化钠混合溶液迅速倒入反应釜中；拧好反应釜，在180℃保温6小时，获得最终样品。2.根据权利要求1所述的一种水热制备的1T2H相MoSSe，其特征在于，形成1T和2H两相共存的纳米颗粒，纳米颗粒的大小为20到30纳米之间。3.根据权利要求1所述的一种水热制备的1T2H相MoSSe，其特征在于，1T2H相MoSSe在-10mAcm2电流密度下，相对于可逆氢电极的过电位是161mV，塔菲尔斜率是52.0mVdec-1。

百度查询： 台州学院 一种水热制备1T/2H相MoSSe的方法

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