CN108855146B - NiFeMoS复合体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种NiFeMoS复合体及其制备方法，其中NiFeMoS复合体的制备方法，包括：获得含有镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素的反应物水溶液；将所述反应物水溶液在150‑170℃下水热反应8‑15小时，然后进行分离、洗涤，得到复合体前体；将所述复合体前体与硫粉在惰性气体中进行煅烧硫化，煅烧硫化的温度为300‑600℃，煅烧硫化的时间为0.5‑3小时，升温速率为3‑8℃/分钟。应用本发明实施例提供的制备方法制得出的NiFeMoS复合体，具有良好的析氢反应催化性能。
Description
技术领域
本发明涉及析氢反应电催化剂技术领域，特别是涉及一种NiFeMoS复合体及其制备方法。
背景技术
化石燃料的使用带来的环境污染和资源枯竭问题日益严重，人们迫切需要开发新型能源。氢能，作为清洁、高效的可再生能源，得到了人们的关注。电解水是获取氢能的主要手段之一，其中在阴极发生析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)。析氢反应的过电位较高，一般要使用贵金属铂类催化剂降低过电位。然而，贵金属成本昂贵、资源稀缺，这限制了其在析氢反应中的应用。因此，制备出高效、低成本、储量高的析氢反应催化剂十分必要。
过渡金属硫化物是一类具有析氢催化活性的非贵金属电催化材料，其中包括二硫化钼。近年来的研究发现二硫化钼的活性位点来源于边缘不饱和硫原子，且纳米尺寸二硫化钼可显著提高催化性能。此外，基于铁钴镍元素的硫化物也表现出优异的催化性能，如硫化镍(NixSy)和硫化铁(FexSy)。
层状双金属氢氧化物(简称LDH)是一种由带正电的层板和层间阴离子所构成的层状材料。LDH由于具有层板元素可调、层间阴离子可调等性质，在催化、能源、吸附、医药等领域一直备受关注。由于层间离子具有可交换性，可向LDH层间引入所需的客体阴离子，得到不同结构和功能的LDH材料。此外，LDHs具有层状二维结构，因此也常被用于限域合成碳基材料，目前还没有利用LDH的限域作用合成二硫化钼的报道。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种NiFeMoS复合体及其制备方法。具体技术方案如下：
本发明首先提供了一种NiFeMoS复合体的制备方法，包括：
获得含有镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素的反应物水溶液；
将所述反应物水溶液在150-170℃下水热反应8-15小时，然后进行分离、洗涤，得到复合体前体；
将所述复合体前体与硫粉在惰性气体中进行煅烧硫化，煅烧硫化的温度为300-600℃，煅烧硫化的时间为0.5-3小时，升温速率为3-8℃/分钟。
在本发明的一些实施方式中，镍盐选自乙酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或其组合；铁盐选自乙酸铁、硝酸铁、氯化铁中的一种或其组合；钼酸盐选自钼酸铵、钼酸钠中的一种或其组合。
在本发明的一些实施方式中，所述铁盐与镍盐的摩尔比为1：(3-6)；所述铁盐与钼酸盐的摩尔比为1：(0.6-1.2)；所述铁盐与尿素的摩尔比为1：(16-30)。
在本发明的一些实施方式中，所述铁盐的摩尔数与反应物水溶液中的溶剂水的体积的比例为1mmol：(40-120)mL。
在本发明的一些实施方式中，所述复合体前体与所述硫粉的质量比为1:(5-20)。
在本发明的一些实施方式中，煅烧硫化的温度为400℃。
在本发明的一些实施方式中，所述惰性气体为氩气。
本发明还提供了前述的方法所制备的NiFeMoS复合体。
本发明还提供了前述的NiFeMoS复合体用作析氢反应催化剂的用途。
本发明实施例提供的NiFeMoS复合体的制备方法，由镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素通过水热反应得到复合体前体，该复合体前体为LDH结构，将Ni、Fe引入到LDH的层板，将MoO4 2-引入层间；再通过硫化，进一步利用LDH的限域效应，得到二硫化钼和硫化镍、硫化铁的复合体，实现NiFeMoS复合体的可控制备。
另外，本发明制备出的NiFeMoS复合体，具有良好的析氢反应催化性能。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1-3制备的NiFeMoS复合体及实施例1制备的复合体前体NiFe LDH-MoO4的XRD图，其中，a为复合体前体NiFe LDH-MoO4的XRD图；b为NiFeMoS-300的XRD图；c为NiFeMoS-400的XRD图；d为NiFeMoS-600的XRD图，d值单位：nm；
图2为实施例1-3制备的NiFeMoS复合体及实施例1制备的复合体前体NiFe LDH-MoO4的扫描电镜(SEM)照片，其中，(a)-(c)复合体前体NiFe LDH-MoO4的不同放大倍数下的SEM照片；(d)-(f))为NiFeMoS-300的不同放大倍数下的SEM照片；(g)-(i)为NiFeMoS-400的不同放大倍数下的SEM照片；(j)-(l)为NiFeMoS-600的不同放大倍数下的SEM照片；
图3为NiFeMoS-400的透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)照片；
图4为实施例1制备的复合体前体NiFe LDH-MoO4和产物NiFeMoS-400的SEM照片及相应的Ni，Fe，Mo，O(或S)元素分布图；
图5为实施例1的原料(NH4)6Mo7O24·4H2O和前体NiFe LDH-MoO4的拉曼光谱图；
图6为实施例1的复合体前体NiFe LDH-MoO4及最终产物NiFeMoS-400的XPS谱图；其中，图6中(a)表示为复合体前体及硫化后的复合体的全谱；
图6中(b)-(d)依次表示复合体前体的Fe 2p谱图，Ni 2p谱图，Mo 3d谱图，图6中(e)-(h)依次表示硫化后的复合体的S 2p谱图，Fe 2p谱图，Ni 2p谱图，Mo3d谱图；
图7为NiFeMoS-300(a)、NiFeMoS-400(b)、NiFeMoS-600(c)在1M KOH中的析氢极化曲线，RHE表示可逆氢电极；
图8为NiFeMoS-400在过电位350mV处的恒电位曲线；
图9中，(a)、(b)分别为NiFeMoS-300的变扫速循环伏安曲线图和对应的电流-扫速曲线图,(c)、(d)分别为NiFeMoS-400的变扫速循环伏安曲线图和对应的电流-扫速曲线图；(e)、(f)分别为NiFeMoS-600的变扫速循环伏安曲线图和对应的电流-扫速曲线图，扫速为5,10,30,40,50,60,80,100mV/s。
具体实施方式
本发明的发明人创造性地采用水热反应与高温硫化相结合的方法，来制备NiFeMoS复合体；具体地，设计通过水热热反应，生成层状镍铁氢氧化物，简称NiFe LDH，将镍、铁元素引入LDH层板，同时在层间引入MoO4 2-，得到含Ni(镍)、Fe(铁)、Mo(钼)三种过渡金属元素的复合体前体；进一步地，巧妙地通过一步高温硫化反应，结合LDH层状材料的层间限域作用，最终得到粒径约为10nm的超小二硫化钼纳米片和硫化镍、硫化铁的复合体。
基于上述设计思路，本发明提供的NiFeMoS复合体的制备方法，其包括：
(1)获得含有镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素的反应物水溶液；
(2)将所述反应物水溶液在150-170℃下水热反应8-15小时，然后进行分离、洗涤，得到复合体前体；
(3)将所述复合体前体与硫粉在惰性气体中进行煅烧硫化，煅烧硫化的温度为300-600℃，煅烧硫化的时间为0.5-3小时，升温速率为3-8℃/分钟。
本发明采用一步反应得到MoO4 2-插层的NiFe LDH，层板中Ni,Fe元素均匀分布，硫化后得到均匀分布的硫化铁(FeS2)及硫化镍(NiS2或NiS)。且通过限域效应得到超小二硫化钼纳米片。并可以通过改变硫化温度调控纳米颗粒的大小，实现可控制备。
在本发明的一些实施方式中，步骤(1)可以通过将镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素与水混合，形成反应物水溶液；例如将镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素加入到水中，混合。
在本发明的另一些实施方式中，步骤(1)还可以通过先将镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素分别溶于水，形成镍盐水溶液、铁盐水溶液、钼酸盐水溶液及尿素水溶液，再将各水溶液混合，形成反应物水溶液。需要说明的是，本发明所采用的镍盐、铁盐及钼酸盐均为可以溶于水的盐。尿素作为碱源，高温时分解出NH3，提供碱性环境，从而形成LDH。
在本发明的一些实施方式中，镍盐可以选自乙酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或其组合；铁盐可以选自乙酸铁、硝酸铁、氯化铁中的一种或其组合；钼酸盐可以选自钼酸铵、钼酸钠中的一种或其组合。
在本发明的一些实施方式中，所述铁盐与镍盐的摩尔比为1：(3-6)；所述铁盐与钼酸盐的摩尔比为1：(0.6-1.2)；所述铁盐与尿素的摩尔比为1：(16-30)。
在本发明的一些具体实施方式中，铁盐、镍盐、钼酸盐及尿素的摩尔比依次为1：4.4：0.8：20。
在具体实施过程中，用于形成反应物水溶液的溶剂水的量可以根据水热釜的容积来确定；在本发明的一些具体实施方式中，所述铁盐的摩尔数与反应物水溶液中的溶剂水的体积的比例为1mmol：(40-120)mL。其它镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素与溶剂水的比例，可以参照各自与铁盐的比例，换算而得，本发明在此不再赘述。
在具体实施过程中，步骤(2)的水热反应可以在水热釜中来实现。在具体实施过程中，反应物水溶液的体积可以为水热釜容积的60-80％。
在本发明的一些具体实施方式中，可以将所述反应物水溶液在160℃下水热反应10小时。
在本发明的一些具体实施方式中，在步骤(2)反应结束后，可以进行减压过滤，并将滤得的复合体前体粗产物用水洗涤，一般可以洗涤3-5次，直到洗涤液无色，且pH接近7。干燥后得到复合体前体。干燥可以在较低温下，例如40℃-60℃下真空干燥。当然，除了减压过滤，也可以采用本领域的其它常用的过滤方式，例如离心分离等。
在本发明的一些具体实施方式中，步骤(3)可以采用管式炉进行硫化，将称取的复合体前体和硫粉(S粉)分别置于瓷舟的两端，煅烧硫化过程中持续通入惰性气体，例如氩气；其中S粉置于上风处。本发明所采用的S粉是单质硫，例如升华硫。发明人发现，在煅烧硫化的温度为300-600℃，煅烧硫化的时间为0.5-3小时，升温速率为3-8℃/分钟的情况下，均可以制备出本发明的NiFeMoS复合体，尤其事先无法预料的是，煅烧硫化的温度为400℃时，所制备的NiFeMoS复合体的析氢催化性能要优于300℃及600℃。
因此，在本发明的一些具体实施方式中，煅烧硫化的温度为400℃，煅烧硫化的时间为0.5-3小时，升温速率为3-8℃/分钟。更具体地，煅烧硫化的温度为400℃，煅烧硫化的时间为2小时，升温速率为5℃/分钟。
在本发明的一些具体实施方式中，复合体前体与所述硫粉的质量比为1:(5-20)。硫粉的用量可以根据所加入的镍盐、铁盐、钼酸盐的量来调整；具体地，镍盐、铁盐、钼酸盐的量多时，硫粉相应的增多；镍盐、铁盐、钼酸盐的量少时，硫粉相应的减少。
通过上述的制备方法，可以制备出一种新型的NiFeMoS复合体，而且对该复合体进行性能测试表明，本发明提供的NiFeMoS复合体，具有良好的析氢反应催化性能，而且与贵金属催化剂相比，由于没有贵金属，其成本显著降低。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
NiFeMoS复合体的制备实施例
实施例1
称取0.556g(2.2mmol)乙酸镍，0.202g硝酸铁(0.5mmol)，0.6g尿素(10mmol)和0.5g钼酸铵(0.4mmol)，加入40mL去离子水，搅拌20分钟，得到反应物水溶液；
将反应物水溶液转移至50mL反应釜中，160℃下水热反应，10小时。待体系降至室温后，减压过滤，滤饼(复合体前体粗产物)用去离子水洗涤3次，所得产物于50℃真空干燥。得到复合体前体，简称为NiFe LDH-MoO4。
采用管式炉进行硫化，称取0.1g NiFe LDH-MoO4和1g S粉分别置于瓷舟的两端，其中S粉置于上风处，400℃煅烧2小时，升温速率5℃/分钟，煅烧过程中持续通入氩气。得到产物NiFeMoS复合体，记为NiFeMoS-400。
实施例2
按照实施例1的方法制备NiFeMoS复合体，与实施例1的不同之处在于：煅烧硫化的温度为300℃，所得产物记作NiFeMoS-300。
实施例3
按照实施例1的方法制备NiFeMoS复合体，与实施例1的不同之处在于：煅烧硫化的温度为600℃，所得产物记作NiFeMoS-600。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于铁盐为氯化铁，镍盐为硝酸镍，钼酸盐为钼酸钠；各盐所用的量与实施例1相同。
实施例5
按照实施例3的方法制备NiFeMoS复合体，与实施例3的不同之处在于：煅烧硫化的时间为0.5小时，升温速率为8℃/分钟。
实施例6
按照实施例1的方法制备NiFeMoS复合体，与实施例3的不同之处在于：煅烧硫化的时间为3小时，升温速率为3℃/分钟。
实施例7
按照实施例1的方法制备NiFeMoS复合体，与实施例1的不同之处在于：水热反应的温度为150℃，15小时。
实施例8
按照实施例1的方法制备NiFeMoS复合体，与实施例1的不同之处在于：水热反应的温度为170℃，8小时。
NiFeMoS复合体的表征与测试
1、XRD分析
采用荷兰帕纳科公司公司生产的X射线粉末衍射仪(型号：X Pert PRO MPD)对本发明实施例1-3制备的NiFeMoS复合体及实施例1制备的复合体前体进行X射线衍射分析，分析结果如图1所示；分析过程中的放射源为Cu-Ka，测定步长为0.017°，扫描时间为10秒/步。
从图1中可以看出，复合体前体NiFe LDH-MoO4(图1中a)在低角度区出现两对峰，d＝0.76nm和d＝0.38nm的峰分别为LDH的(003)和(006)晶面对应衍射峰，且层间距为0.76nm，为CO3 2-插层的LDH。d＝0.96nm和d＝0.48nm的两个峰，说明存在层间距为0.96nm的LDH，这是由于MoO4 2-进入LDH层间，但交换不完全。硫化后，当煅烧硫化的温度为300℃时，如图1中b所示，产物主要为NiS2(PDF 65-3325)，在2θ＝27.2°,31.5°,35.3°,38.8°,45.1°,53.5°处的衍射峰分别对应NiS2的(111)，(200)，(210)，(211)，(220)和(311)晶面，峰型尖锐，结晶度高。未看到MoS2的峰，可能为无定形态。当温度升至400℃时，产物主要为MoS2(PDF65-1951)和NiS2，其中2θ＝14.4°,32.7°的衍射峰分别为MoS2的(002)和(100)衍射峰。(图1中c)。600℃的硫化产物中(图1中d)，除了MoS2和NiS2外，还出现了NiS(PDF 65-3419)。此外，在三种硫化产物中，均未观察到硫化铁相关的衍射峰，可能是以无定型形式存在。
2、电镜分析
采用扫描电子显微镜(SEM)对对本发明实施例1-3制备的NiFeMoS复合体及实施例1制备的复合体前体的形貌进行表征，结果如图2所示。
从图2中(a)-(c)可看出，复合体前体NiFe LDH-MoO4由纳米片组装而成，纳米片大小约300-500nm，表面光滑，厚度较薄。硫化后，，当煅烧硫化的温度为300℃时，纳米片表面覆盖了许多小颗粒，厚度变厚(参见(d)-(f))。随着温度的升高，当温度升至400℃时，片层结构与纳米颗粒的区分逐渐趋于明显，且纳米片逐渐变薄(参见(g)-(i))。当温度达到600℃时，小颗粒出现一定的团聚，可观察到块状结构，可能为团聚的硫化物(参见(j)-(l))。
采用透射电子显微镜(TEM)对硫化后产物NiFeMoS-400进行进一步表征，结果如图3所示。由图3中(a)，NiFeMoS-400的TEM照片显示，材料表面分布着许多纳米片和纳米颗粒，经推断分别为二硫化钼纳米片和NiS2纳米粒子。图3中(b)为高分辨透射电镜(HRTEM)照片，从图中可以清楚地看到NiS2的条纹相，条纹间距0.28nm，对应于NiS2的(200)晶面，NiS2纳米粒子粒径约为7-10nm。此外，还可观察MoS2的条纹相，条纹间距0.61nm对应MoS2的(002)晶面，条纹间距0.27nm对应其(100)晶面。MoS2的粒径大小约为10nm。图3中(c)为复合体的选区电子衍射(SAED)图，从中可观察到MoS2和NiS2的衍射图案，证实了其存在。
3、能谱仪(EDS)元素分析
采用德国布鲁克公司生产的元素分析仪(型号：XFlash 6160)对实施例1制备的复合体前体和硫化后产物NiFeMoS-400进行分析，图4为实施例1制备的复合体前体相应的Ni、Fe、Mo、O的元素分布及硫化产物NiFeMoS-400相应的Ni、Fe、Mo、S的元素分布图。结果表明，由图4中(a)，NiFe LDH-MoO4中含有Ni、Fe、Mo和O元素，且元素的分布均匀。复合体前体中Ni：Fe：Mo摩尔比约为4:1:1。由图4中(b)，硫化后产物NiFeMoS-400中含有Ni、Fe、Mo、S元素，元素分布均匀，证明了硫化反应的发生。
4、拉曼光谱分析
采用法国Horiba Jobin Yvon公司生产的激光共聚焦显微拉曼散射光谱仪(型号：LabRAM Aramis)对实施例1的原料(NH4)6Mo7O24·4H2O和实施例1制备的复合体前体进行拉曼光谱分析，拉曼光谱如图5所示；分析过程中采用532nm的固体激光器作为光源，测试范围为200-1200cm-1。由图5中(a)，原料钼酸铵在940cm-1处出现一尖锐的谱峰，属于Mo-O键的对称伸缩振动。图5(b)表明，实施例1制备的复合体前体中出现了一系列MoO4 2-的特征峰。321，346cm-1的峰可归属为Mo-O弯曲振动模式，857cm-1的峰对应为Mo-O的不对称伸缩振动，914和940cm-1的峰是由Mo-O的对称伸缩振动导致的。此外，复合体前体还在459和526cm-1处出现两个峰，属于LDH材料中Ni(Fe)-O键的伸缩振动。由此可见，复合体前体的LDH结构中存在MoO4 2-离子插层。
5、XPS(X射线光电子能谱)分析
采用英国ThermoFisher公司生产的X射线光电子能谱仪(型号：ESCSLAB250Xi)对实施例1制备的复合体前体NiFe LDH-MoO4及最终的产物NiFeMoS-400进行XPS分析，采用AlKα射线作为X射线源。XPS谱图如图6所示；
复合体前体的全谱(图6中(a))证实了Ni,Fe,O和Mo元素的存在。对于图6中(b)，725.5eV和712.4eV的结合能分别对应Fe3+的Fe 2p1/2和Fe2p3/2，证明了LDH中Fe(III)-O键的存在。对于图6中(c),873.4eV和855.8eV分别归属于Ni2+/3+的Ni 2p1/2和Ni 2p3/2，其余为卫星峰。图6中(d)为Mo3d谱，235.3eV和232.1eV分别对应Mo6+的3d3/2和3d5/2，与复合体前体中MoO4 2-中Mo的价态符合。
硫化后产物NiFeMoS-400，由全谱图(图6中(a))，除Ni,Fe,O和Mo元素外，还存在S元素。S 2p谱图中(图6(e))，164.2eV的峰属于S2 2-，163.3eV和162.2eV的两个峰可分别归属为S2-的S 2p1/2和S 2p3/2。168.9eV的峰是由样品暴露在空气中部分氧化成SO4 2-造成。图6中(f)为硫化后产物的Fe 2p谱图，结合能为720.6eV和707.6eV的两个峰分别归属为Fe(II)-S中的Fe 2p1/2和2p3/2，证明了产物中存在FeS2。712.6eV结合能处的峰属于Fe(III)-O，说明产物中还有部分Fe3+未被硫化。图6中(g)为硫化后产物的Ni 2p谱，874.7eV和856.9eV的峰分别属于Ni2+/3+的Ni 2p1/2和Ni 2p3/2，880.0eV和861.5eV可归属为Ni2+/3+的卫星峰。此外，结合能在871.3eV和853.9eV的两个峰分别为Ni(II)-S键中的Ni 2p1/2和Ni 2p3/2，证实了产物中NiS2的生成。和复合体前体相比，硫化后产物的Mo 3d谱(图6(h))中，232.9eV和229.6eV处的峰分别归属为MoS2中Mo4+的Mo 3d3/2和Mo 3d5/2。此外，产物中仍存在少量Mo6+(结合能235.5eV)。
6、电催化性能测试
以样品NiFeMoS-300、NiFeMoS-400和NiFeMoS-600作为催化剂，对其电催化析氢性能进行了测试。测试采用标准三电极体系，工作电极为玻碳电极，对电极为铂电极，参比电极为汞/氧化汞电极。催化剂负载量0.56mg/cm2。电解液为1M KOH。测试前向电解液中通氩气30min以去除溶解氧。采用线性扫描伏安法测试极化曲线，扫速2mV/s，结果如图7所示。电流密度达到10mA·cm-2时所需要的过电位定义为η10，η10数值越低催化性能越好。NiFeMoS-300、NiFeMoS-400和NiFeMoS-600的η10分别为246mV，210mV和280mV。由此可见，400℃的硫化产物的η10最低，析氢活性最高，根据电镜照片分析，这是由于NiFeMoS-400具有最优的结构和形貌。300℃下硫化产物中，MoS2结晶度不高，从形貌上看片层较厚；而600℃下硫化产物中，由XRD可知出现NiS相，NiS的析氢催化活性弱于NiS2。此外，产物在形貌上发生一定团聚，导致活性位数目减少，因此过电位较高。
稳定性是衡量催化剂性能的标准之一。对材料NiFeMoS-400在恒电位下进行稳定性测试，结果如图8所示。电解过程进行15小时后，电流密度几乎没有衰减，说明NiFeMoS-400具有优异的稳定性。
电化学活性表面积是影响催化剂性能的一个重要因素。电化学活性表面积可以通过测量双电层电容(Cdl)获得。其中一个测试手段是通过循环伏安法测量固液界面处Cdl。测试电压为0-0.20V(vs,RHE)，实验装置与测试极化曲线相同。图9(a)、(c)和(e)分别为NiFeMoS-300,NiFeMoS-400和NiFeMoS-600三种材料在不同扫速下(5，10，30，40，50，60，80和100mV/s)的循环伏安曲线，选取电位0.10V下的氧化电流值ja和还原电流值jc，计算ΔJ＝ja-jc，将不同扫速下的ΔJ对扫速作图，拟合，分别得图9(b)、(d)和(f)，即对应的电流-扫速曲线图，双电层电容值等于所拟合直线斜率的一半。NiFeMoS-300、NiFeMoS-400和NiFeMoS-600的双电层电容值分别为28.8、38.5和17.1mF·cm-2,其中400℃下硫化产物的电容值最高，说明材料表现出较快的析氢动力学和催化活性。
通过上述分析可知，本发明制备出的NiFeMoS复合体具有良好的析氢催化性能，尤其是在煅烧温度为400℃时，所制备出的NiFeMoS复合体，在析氢活性、稳定性以及析氢动力学方面，均有优异的表现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.NiFeMoS复合体的制备方法，其特征在于，包括：
获得含有镍盐、铁盐、钼酸盐及尿素的反应物水溶液；
将所述反应物水溶液在150-170℃下水热反应8-15小时，然后进行分离、洗涤，得到复合体前体；
将所述复合体前体与硫粉在惰性气体中进行煅烧硫化，煅烧硫化的温度为400℃，煅烧硫化的时间为0.5-3小时，升温速率为3-8℃/分钟。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，镍盐选自乙酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或其组合；铁盐选自乙酸铁、硝酸铁、氯化铁中的一种或其组合；钼酸盐选自钼酸铵、钼酸钠中的一种或其组合。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁盐与镍盐的摩尔比为1：(3-6)；所述铁盐与钼酸盐的摩尔比为1：(0.6-1.2)；所述铁盐与尿素的摩尔比为1：(16-30)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁盐的摩尔数与反应物水溶液中的溶剂水的体积的比例为1mmol：(40-120)mL。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合体前体与所述硫粉的质量比为1:(5-20)。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。
7.权利要求1-6中任一项所述的方法所制备的NiFeMoS复合体。
8.如权利要求7所述的NiFeMoS复合体用作析氢反应催化剂的用途。
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|---|---|
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