納米二硫化鉬的制備及電化學析氫性能研究.pdf

1、隨著世界能源危機的加劇，開發(fā)新能源已經(jīng)迫在眉睫。在眾多新能源中，氫能作為一種高效清潔的能源備受關(guān)注，電解水析氫反應(yīng)是制備氫氣的高效途徑之一，但是催化性能最好的鉑族貴金屬催化劑因為資源稀少、價格昂貴而難以廣泛利用。因次，開發(fā)成本低廉、性能高效的電催化析氫催化劑是該領(lǐng)域的重要研究方向。二硫化鉬作為一種過渡金屬硫化物，表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化析氫性能，且二硫化鉬具有資源豐富、價格便宜的優(yōu)點，所以成為近年來的研究熱點。但二硫化鉬的催化活性位點數(shù)量較少

2、且是一種半導體材料，導電性較差，因此與鉑族貴金屬相比性能仍有很大差距。本論文針對二硫化鉬的特點和存在缺陷，通過調(diào)節(jié)鉬源與硫源的比例、添加表面活性劑、調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度等方法，研究了所制備二硫化鉬的電催化析氫性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以鉬酸鈉作為鉬源，硫代乙酰胺作為硫源，添加十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為表面活性劑，在溫和的水熱條件下（180℃），成功的將CTAB插層到二硫化鉬中，擴大了二硫化鉬的層間距，制備了一種玫瑰花狀的

3、 CTAB插層的二硫化鉬超薄納米片。電化學析氫測試結(jié)果表明：CTAB插層到二硫化鉬之后改變了產(chǎn)物的形貌、結(jié)構(gòu)，增大了比表面積，增加了反應(yīng)活性位點，并提高了催化劑的導電性。該種催化劑起始峰電位僅為88mV，當過電位為400 mV時，電流密度達到了80 mA/cm2，具有具有高效的析氫性能。⑵以鉬酸銨為鉬源、硫脲為硫源，220℃水熱合成了一種花片狀二硫化鉬。并分別探討了調(diào)節(jié)硫脲與鉬酸銨的摩爾比以及反應(yīng)溫度對產(chǎn)物造成的影響。結(jié)果表明：降低硫脲

4、與鉬酸銨的摩爾比，對生成的二硫化鉬形貌有較大的影響，由花片狀變成了不規(guī)則的花球狀，析氫性能顯著降低。而調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度對二硫化鉬的形貌影響不大，生成的還是花片狀的二硫化鉬，但是析氫性能隨著反應(yīng)溫度的改變而發(fā)生不同的變化，在200℃時具有最好的析氫性能。⑶以鉬酸鈉和硫代乙酰胺為前驅(qū)體，在200℃水熱30 h合成了一種木耳狀二硫化鉬，通過掃描電鏡、X射線衍射以及電化學工作站表征了產(chǎn)物的形貌、晶體結(jié)構(gòu)以及電化學析氫性能。并探究了硫源濃度、添加陰離