CN110368969A - 一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法及其应用；其制备方法为将钼源、炭黑、无机盐以及其他掺杂原料混合均匀后，并将过渡金属硝酸盐处理后的碳纤维纸或碳纤维布以及混合后的原料一同装入石墨坩埚，放在管式炉中，在惰性气体中于800～1100℃低温条件下通过熔盐法进行合成，用蒸馏水清洗残余熔盐，即获得本发明在碳纤维纸或碳纤维布上负载杂原子掺杂合成碳化钼析氢催化剂。该方法制备的高性能、低成本的析氢催化剂在酸性条件下，能够在保持良好稳定性的同时，拥有接近商业20％Pt/C催化剂的优异性能。本发明提出的合成方法具有流程简单、经济合理、环境友好、形貌结构可控、易于大规模生产等优点。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂材料技术领域，具体涉及一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法及其应用。
背景技术
随着全球经济的快速发展和人口数量的急剧增加，不可再生的化石能源遭到过度的开采及使用，由于燃烧过程中产生大量的二氧化碳和二氧化硫等气体，这些气体给环境和气候带来了巨大的影响。因此，人们迫切寻找一种新型能源来减少石油能源的使用甚至代替石油能源。氢能由于效率高、无污染、制取简单等特点被认为是最理想的能源替代品。目前，氢的制备方法主要有：高温裂解天然气法、水煤气法、电解水法。其中，高温裂解天然气法和水煤气法均需在高温条件下，消耗能量较大。且会形成二氧化碳气体，如果反应不完全，则会产生一氧化碳气体，产生的一氧化碳气体会使贵金属催化剂中毒，严重影响催化剂的活性和稳定性。相反，电解水分解水的过程在，由于阴极产生的为纯净的氢气，无需进一步分离提纯，同时，阳极产生的为氧气，全过程无污染气体产生。
电解水制氢作为一种理想环保的制氢方法，目前使用的最好的催化剂为铂基贵金属催化剂，但由于该催化剂价格昂贵、资源稀缺、需求量却逐年增加，限制了其大规模工业化的应用。近年来的研究表明，碳化钼具有类似于铂族贵金属的电子结构及物理化学性质，表现出良好的催化性能。寻找高效的贵金属催化剂替代品应用于催化领域已成为近年来的研究热点。
目前，制备Mo2C的方法主要有程序升温反应法、高温碳化法、碳热还原法、水热法、化学气相沉积法等，但这些制备方法普遍过程比较繁琐，能耗较高，或者会产生部分污染气体。
商业化的碳化钼就具有电催化制氢的催化性能，但其催化性能与商业化的铂碳催化剂相比，还有很大差距。目前，有效提高Mo2C催化活性的方法主要包括：(1)将其制作成纳米结构；(2)通过杂原子掺杂创造多的孔洞结构；(3)将其与石墨烯、碳纳米管等纳米碳耦合。这些方法的本质在于两点：其一，通过提高材料的比表面积来暴露更多的活性位点；其二，通过杂原子(磷、氮、硫等)掺杂改变碳化钼的电子结构，从而降低氢气在碳化钼表面的脱附能。采用低成本，制备高比表面积、高效、高稳定性的纳米Mo2C催化剂仍然是一个挑战。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法及其应用，所制备得到的碳化钼析氢催化剂材料具有成本低、催化性能好、稳定性良好等优点。本发明第一方面提供了一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂，第二方面提供了在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备，第三方面提供了在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的应用。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：原料组分按重量百分数计为：钼源30～90wt％，碳源10～70wt％，次亚磷酸钠0～20wt％，硫单质0～20wt％，氮源0～20wt％，过渡金属粉0～10wt％，过渡金属硝酸盐化合物0～25％，氯铂酸0～5wt％；所述方法包括以下步骤，
(1)先称取碳纤维纸或碳纤维布的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，随后100℃干燥2h；
(2)将0～25wt％的过渡金属硝酸盐化合物配置成质量分数为1～60wt％的过渡金属硝酸盐水溶液；
(3)再将经步骤(1)处理后的碳纤维纸或碳纤维布放入在配置好的过渡金属硝酸盐水溶液中，浸泡0-72h，然后80℃干燥1～5h；
(4)称取好钼源、炭黑、过渡金属粉、硫单质、氮源、氯铂酸以及无机盐并混合均匀，将经步骤(3)处理好的碳纤维纸或碳纤维布放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚；
(5)将石墨坩埚放入在管式炉中，在惰性气体气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率5～10℃/min，600℃～目标反应温度，升温速率1～5℃/min，然后在目标反应温度下保温3～10h，随炉冷却到室温取出；
(6)用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h；
(7)称取总质量0～20wt％的次亚磷酸钠，并将(6)处理后的析氢催化剂一块放入管式炉中，在惰性气体气氛下，采用1～10℃/min的升温速率，在300～500℃下，保温0-5h；
(8)将经步骤(6)或步骤(7)处理后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。
优选的，所述钼源为Mo粉或MoO3粉。
优选的，所述碳源为碳纤维纸或碳纤维布和炭黑。
优选的，所述氮源为C3N4、CH4N2O中的一种。
优选的，所述过渡金属粉为镍粉、铁粉、钴粉中的一种或者两种及以上。
优选的，所述的过渡金属硝酸盐化合物为硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴中的一种或者两种及以上。
优选的，所述无机盐为氯化钠、氯化钾的一种或者两种，其质量为所有组分总质量的5～30倍。
优选的，所述目标反应温度为800～1100℃。
第二方面，本发明还提供了一种如第一方面所述的制备方法制得的在碳纸或或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂。
第三方面，本发明还提供了一种如第一方面所述的制备方法制得的在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂在酸性条件下电解水制氢中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点是：
(1)本发明提供的在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法及应用，首先以碳纤维纸或碳纤维布为基底、金属钼粉或三氧化钼为钼源，炭黑为碳源、以过渡金属粉、C3N4或CH4N2O为氮源、次亚磷酸钠为磷源、过渡金属硝酸盐、氯铂酸为掺杂剂，通过熔盐法最终得到在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂。该方法获得的催化剂组成确定，结构明确且可控，同时可以包含杂原子(如Pt、Fe、Co、Ni等金属，P、S、N等非金属)，这些杂原子和钼、C在原子尺度上分布均匀，另外，杂原子可以均匀的嵌入碳化钼的晶格中，高度分散，能够改变碳化钼的电子结构，产生更多活性位点的同时，降低氢气在催化剂表面的脱附能；产物包覆在碳纤维的表面，防止其团聚的同时，能增加更多的活性位点，提高催化活性，同时，这种方法操作简便，具有非常好的普适性。
(2)C3N4和CH4N2O即可充当氮源、又可作为碳源，N、P、S等杂原子掺杂会改变碳的电子结构，使其导电能力增强，进而使得该催化剂拥有高效的电解水制氢性能，电流密度达到10mAcm-2时所需的过电位为35～300mV(相对可逆氢电极)，塔菲尔斜率为20～150mV dec-1。
(3)在碳纤维纸或碳纤维布上负载杂原子掺杂的碳化钼催化剂的过程中，可以避免粘结剂的使用，从而降低表面电阻，更有利于电子的传输，另外，三维结构的碳纤维纸或碳纤维布不仅有利于电子的传输，还能增大比表面积，进而提供更多的活性位点，提高催化性能。
(4)产业应用型：本发明所制得的在碳纤维纸或碳纤维布上负载杂原子掺杂的碳化钼催化剂具有优异的电催化析氢性能，制备方法操作简单，过程易于控制，制备成本低，产物组成形貌可控，纳米棉絮状结构的存在极大的增加了活性位点，表现出优异的电解水制氢性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明提供的制备方法的流程示意图。
图2为本发明制备得到的在碳纤维纸上金属镍粉或硝酸镍掺杂碳化钼催化剂的XRD图。
图3为本发明制备得到的在碳纤维纸上硝酸镍掺杂碳化钼催化剂的扫描电镜照片。
图4为本发明制备得到的在碳纤维纸上硝酸镍掺杂碳化钼催化剂的透射电镜照片。
图5为本发明制备得到的在碳纤维纸上金属镍粉或硝酸镍掺杂碳化钼催化剂的电化学析氢线性扫描曲线。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，原料组分按重量百分数计为：钼源30～90wt％，碳源10～70wt％，次亚磷酸钠0～20wt％，硫单质0～20wt％，氮源0～20wt％，过渡金属粉0～10wt％，过渡金属硝酸盐化合物0～25％，氯铂酸0～5wt％；所述的钼源为Mo粉或MoO3粉；所述的碳源为碳纤维纸或碳纤维布和炭黑；所述的氮源为C3N4、CH4N2O的一种；所述的过渡金属粉为镍粉、铁粉、钴粉的一种或者两种及以上；所述的过渡金属硝酸盐化合物为硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴的一种或者两种及以上。
制备方法包括：先称取碳纤维纸或碳纤维布的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，最后100℃干燥2h。然后将1～25wt％的过渡金属硝酸盐化合物配置成质量分数为1～60wt％的过渡金属硝酸盐水溶液。再将处理后的碳纤维纸或碳纤维布放入在配置好的过渡金属硝酸盐水溶液中，浸泡0-72h，然后80℃干燥1～5h。称取好钼源、炭黑、过渡金属粉、硫单质、氮源、氯铂酸以及无机盐并混合均匀，将经浸泡后的碳纤维纸或碳纤维布放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚，将石墨坩埚放入在管式炉中，在惰性气体气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率5～10℃/min，600℃～目标反应温度，升温速率1～5℃/min，然后保温3～10h，随炉冷却到室温取出，用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h。最后，称取总质量0～20wt％的次亚磷酸钠，并将处理后的析氢催化剂一块放入管式炉中，在惰性气体气氛下，采用1～10℃/min的升温速率，在300～500℃下，保温0-5h。再将处理后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。
其中，所述的无机盐为氯化钠、氯化钾的一种或者两种，其质量为所有组分总质量的5～30倍；所述的惰性气体为氩气和氦气的一种；所述的目标反应温度为800～1100℃。
实施例1
先称取30wt％碳纤维布的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，最后100℃干燥2h。称取好40wt％三氧化钼、30wt％炭黑以及组分总质量30倍的无机盐(等摩尔比的氯化钠和氯化钾)并混合均匀。
将干燥后的碳纤维布放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚，将石墨坩埚放入在管式炉中，在氦气气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率5℃/min，600～1100℃，升温速率5℃/min，然后在1100℃保温3h，随炉冷却到室温取出，用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h。
最后，再将干燥后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。所制备的析氢催化剂的性能如下：
电流密度达到10mA cm-2时所需的过电位270mV(相对于可逆氢电极)，塔菲尔斜率为140mV dec-1，另外，经过40h的稳定性测试后，性能无明显改变。
实施例2
先称取25wt％的碳纤维纸的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，最后100℃干燥2h。然后将5wt％的硝酸镍化合物配置成质量分数为15wt％的硝酸镍水溶液。再将干燥后的碳纤维纸放入在配置好的硝酸镍水溶液中，浸泡5h，然后80℃干燥1h以备后用。
称取好45wt％金属钼粉、25wt％炭黑以及组分总质量10倍的氯化钠并混合均匀，将经浸泡干燥后的碳纤维纸放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚，将石墨坩埚放入在管式炉中，在氩气气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率10℃/min，600～800℃，升温速率1℃/min，然后在800℃保温10h，随炉冷却到室温取出，用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h。
最后，再将处理后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。所制备的析氢催化剂的性能如下：
电流密度达到10mA cm-2时所需的过电位120mV(相对于可逆氢电极)，塔菲尔斜率为110mV dec-1，另外，经过40h的稳定性测试后，性能无明显改变。
实施例3
先称取12.5wt％碳纤维纸的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，最后100℃干燥2h。称取好55wt％三氧化钼、12.5wt％炭黑、10wt％C3N4以及组分总质量20倍的氯化钾并混合均匀。
将干燥好后的碳纤维纸放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚，将石墨坩埚放入在管式炉中，在氩气气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率8℃/min，600～1000℃，升温速率2℃/min，然后在1000℃保温6h，随炉冷却到室温取出，用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h。
最后，称取10wt％的次亚磷酸钠，并将干燥后的析氢催化剂一块放入管式炉中，在氩气气体气氛下，采用10℃/min的升温速率，在400℃下，保温2h。再将处理后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。
所制备的析氢催化剂的性能如下：
电流密度达到10mAcm-2时所需的过电位85mV(相对于可逆氢电极)，塔菲尔斜率为83mV dec-1，另外，经过40h的稳定性测试后，性能无明显改变。
实施例4
先称取10wt％碳纤维布的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，最后100℃干燥2h。称取好60wt％金属钼粉、10wt％炭黑、5wt％过渡金属粉(1wt％Fe、2wt％Co、2wt％Ni)、5wt％硫单质、10wt％CH4N2O以及组分总质量15倍的无机盐(等摩尔的氯化钠和氯化钾)并混合均匀。
将干燥后的碳纤维布放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚，将石墨坩埚放入在管式炉中，在氦气气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率6℃/min，600～900℃，升温速率3℃/min，然后在900℃保温8h，随炉冷却到室温取出，用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h。
最后，再将干燥后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。所制备的析氢催化剂的性能如下：
电流密度达到10mAcm-2时所需的过电位62mV(相对于可逆氢电极)，塔菲尔斜率为68mV dec-1，另外，经过40h的稳定性测试后，性能无明显改变。
实施例5
先称取7.5wt％碳纤维纸的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，最后100℃干燥2h。称取好40wt％三氧化钼、7.5wt％炭黑、10wt％过渡金属粉、15wt％硫单质、5wt％氯铂酸以及组分总质量12倍的无机盐(等摩尔的氯化钠和氯化钾)并混合均匀。
将干燥后的碳纤维纸放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚，将石墨坩埚放入在管式炉中，在氩气气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率7℃/min，600～900℃，升温速率3℃/min，然后在900℃保温8h，随炉冷却到室温取出，用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h。
最后，称取15wt％的次亚磷酸钠，并将干燥后的析氢催化剂一块放入管式炉中，在氩气气氛下，采用5℃/min的升温速率，在300℃下，保温5h。再将处理后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。所制备的析氢催化剂的性能如下：
电流密度达到10mAcm-2时所需的过电位43mV(相对于可逆氢电极)，塔菲尔斜率为51mV dec-1，另外，经过40h的稳定性测试后，性能无明显改变。
实施例6
先称取5wt％碳纤维布的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，最后100℃干燥2h。然后将20wt％的过渡金属硝酸盐(10wt％硝酸镍、5wt％硝酸铁、5wt％硝酸钴)配置成质量分数为50wt％的过渡金属硝酸盐水溶液。再将处理后的碳纤维纸或碳纤维布放入在配置好的过渡金属硝酸盐水溶液中，浸泡72h，然后80℃干燥4h。
称取好35wt％三氧化钼、5wt％炭黑、12wt％硫单质、15wt％C3N4、3wt％氯铂酸以及组分总质量25倍的无机盐(等摩尔的氯化钠和氯化钾)并混合均匀，将干燥后的碳纤维布放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚，将石墨坩埚放入在管式炉中，在氦气气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率5℃/min，600～1000℃，升温速率2℃/min，然后在1000℃保温6h，随炉冷却到室温取出，用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h。
最后，称取5wt％的次亚磷酸钠，并将干燥后的析氢催化剂一块放入管式炉中，在氦气气氛下，采用6℃/min的升温速率，在500℃下，保温1.5h。再将处理后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。所制备的析氢催化剂的性能如下：
电流密度达到10mAcm-2时所需的过电位38mV(相对于可逆氢电极)，塔菲尔斜率为22mV dec-1，另外，经过40h的稳定性测试后，性能无明显改变。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
Claims (9)
1.一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：原料组分按重量百分数计为：钼源30～90wt％，碳源10～70wt％，次亚磷酸钠0～20wt％，硫单质0～20wt％，氮源0～20wt％，过渡金属粉0～10wt％，过渡金属硝酸盐化合物0～25％，氯铂酸0～5wt％；所述方法包括以下步骤，
(1)先称取碳纤维纸或碳纤维布的质量，然后用酒精、0.1mol/L的硫酸、蒸馏水分别超声10min，随后100℃干燥2h；
(2)将0～25wt％的过渡金属硝酸盐化合物配置成质量分数为1～60wt％的过渡金属硝酸盐水溶液；
(3)再将经步骤(1)处理后的碳纤维纸或碳纤维布放入在配置好的过渡金属硝酸盐水溶液中，浸泡0-72h，然后80℃干燥1～5h；
(4)称取好钼源、炭黑、过渡金属粉、硫单质、氮源、氯铂酸以及无机盐并混合均匀，将经步骤(3)处理好的碳纤维纸或碳纤维布放置在石墨坩埚底部，并将混合好的粉体装入石墨坩埚；
(5)将石墨坩埚放入在管式炉中，在惰性气体气氛下，采用程序升温法，室温～600℃，升温速率5～10℃/min，600℃～目标反应温度，升温速率1～5℃/min，然后在目标反应温度下保温3～10h，随炉冷却到室温取出；
(6)用蒸馏水清洗残余熔盐，并多次清洗获得的析氢催化剂，直至表面残余熔盐全部去除，然后在100℃干燥3h；
(7)称取总质量0～20wt％的次亚磷酸钠，并将(6)处理后的析氢催化剂一块放入管式炉中，在惰性气体气氛下，采用1～10℃/min的升温速率，在300～500℃下，保温0-5h；
(8)将经步骤(6)或步骤(7)处理后的析氢催化剂用铜线连接，并用于酸性条件下电解水析氢。
2.根据权利要求1所述的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述钼源为Mo粉或MoO3粉。
3.根据权利要求1所述的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳源为碳纤维纸或碳纤维布和炭黑。
4.根据权利要求1所述的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述氮源为C3N4、CH4N2O中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述过渡金属粉为镍粉、铁粉、钴粉中的一种或者两种及以上。
6.根据权利要求1所述的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述的过渡金属硝酸盐化合物为硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴中的一种或者两种及以上。
7.根据权利要求1所述的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述无机盐为氯化钠、氯化钾的一种或者两种，其质量为所有组分总质量的5～30倍。
8.根据权利要求1所述的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述目标反应温度为800～1100℃。
9.如权利要求1至8任一所述制备方法制得的一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂在电解水制氢中的应用。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111229288A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-05 | 青岛科技大学 | 一种碳化纤维纸板负载的Mo2C/NC催化剂、其制备方法及应用 |
| CN113061902A (zh) * | 2019-12-14 | 2021-07-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碳化钼催化析氢电极及其制备方法和应用 |
| CN113072069A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-07-06 | 南昌航空大学 | 基于废旧纤维纺织品的碳化物及其制备方法 |
| CN113117679A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-16 | 赵石永 | 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用 |
| CN114904546A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-16 | 江西师范大学 | 一种用于氨硼烷水解产氢的Ni/P-Mo@Mo2C复合纳米催化剂及其制备方法和应用 |
| CN115403044A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-11-29 | 中国矿业大学 | 一种表面生长碳化钼的柔性三维材料及其制备方法和应用 |
| CN116603561A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-08-18 | 湖南理工学院 | 一种高性能钼基电解水催化剂及其制备方法和应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130281285A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Brookhaven Science Associates, Llc | Molybdenum and tungsten nanostructures and methods for making and using same |
| WO2014055533A1 (en) * | 2012-10-01 | 2014-04-10 | Brookhaven Science Associates / Brookhaven National Laboratory | Biomass transition metal hydrogen-evolution electrocatalysts and electrodes |
| CN104941674A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-30 | 西南大学 | 一种活性炭上负载磷化钴的催化剂及其制备方法和应用 |
| CN105536835A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-04 | 济宁学院 | 一种杂原子掺杂的碳负载碳化铁/碳化钼或钨催化剂及其制备方法和应用 |
| CN106637288A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 复旦大学 | 一种氮掺石墨负载的磷掺杂碳化钼纳米线电催化制氢催化剂及其制备方法 |
| CN107999109A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-08 | 西北师范大学 | 一种氮、硫、磷共掺杂碳材料的制备和应用 |
| CN107999108A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-08 | 中国石油大学(华东) | 一种氮磷共掺杂碳负载的碳化钼或碳化钨催化剂及其制备方法和应用 |
| CN109019602A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-18 | 深圳大学 | 碳化钼材料、碳化钼@硫化钼复合材料及制备方法与应用 |
| CN109136973A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-04 | 南京工业大学 | 一种非贵金属掺杂碳化钼析氢电极及其制备方法和应用 |
| CN109759103A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 王子韩 | 一种镍掺杂的碳化钼纳米片的制备方法 |
-
2019
- 2019-08-20 CN CN201910770645.6A patent/CN110368969B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130281285A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Brookhaven Science Associates, Llc | Molybdenum and tungsten nanostructures and methods for making and using same |
| WO2014055533A1 (en) * | 2012-10-01 | 2014-04-10 | Brookhaven Science Associates / Brookhaven National Laboratory | Biomass transition metal hydrogen-evolution electrocatalysts and electrodes |
| CN104941674A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-30 | 西南大学 | 一种活性炭上负载磷化钴的催化剂及其制备方法和应用 |
| CN105536835A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-04 | 济宁学院 | 一种杂原子掺杂的碳负载碳化铁/碳化钼或钨催化剂及其制备方法和应用 |
| CN106637288A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 复旦大学 | 一种氮掺石墨负载的磷掺杂碳化钼纳米线电催化制氢催化剂及其制备方法 |
| CN107999108A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-08 | 中国石油大学(华东) | 一种氮磷共掺杂碳负载的碳化钼或碳化钨催化剂及其制备方法和应用 |
| CN107999109A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-08 | 西北师范大学 | 一种氮、硫、磷共掺杂碳材料的制备和应用 |
| CN109019602A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-18 | 深圳大学 | 碳化钼材料、碳化钼@硫化钼复合材料及制备方法与应用 |
| CN109136973A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-04 | 南京工业大学 | 一种非贵金属掺杂碳化钼析氢电极及其制备方法和应用 |
| CN109759103A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 王子韩 | 一种镍掺杂的碳化钼纳米片的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DEZHI WANG ET AL.: "N,P(S) Co-doped Mo2C/C hybrid electrocatalysts for improved hydrogen generation", 《CARBON》 * |
| ZHIHUI HU ET AL.: "Wrinkled Ni-doped Mo2C coating on carbon fiber paper: An advanced electrocatalyst prepared by molten-salt method for hydrogen evolution reaction", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 * |
| 高占明: "基于纳米碳化钼/硼氮共掺杂二维碳复合结构催化剂制备及电化学析氢反应性能研究", 《电子显微学报》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113061902A (zh) * | 2019-12-14 | 2021-07-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碳化钼催化析氢电极及其制备方法和应用 |
| CN111229288A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-05 | 青岛科技大学 | 一种碳化纤维纸板负载的Mo2C/NC催化剂、其制备方法及应用 |
| CN113072069A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-07-06 | 南昌航空大学 | 基于废旧纤维纺织品的碳化物及其制备方法 |
| CN113117679A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-16 | 赵石永 | 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用 |
| CN114904546A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-16 | 江西师范大学 | 一种用于氨硼烷水解产氢的Ni/P-Mo@Mo2C复合纳米催化剂及其制备方法和应用 |
| CN114904546B (zh) * | 2022-05-17 | 2023-08-22 | 江西师范大学 | 一种用于氨硼烷水解产氢的Ni/P-Mo@Mo2C复合纳米催化剂及其制备方法和应用 |
| CN115403044A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-11-29 | 中国矿业大学 | 一种表面生长碳化钼的柔性三维材料及其制备方法和应用 |
| CN116603561A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-08-18 | 湖南理工学院 | 一种高性能钼基电解水催化剂及其制备方法和应用 |
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