实施方案
[0025] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
[0026] 实施例1
[0027] 一种电催化析氢纳米材料的制备方法,其依次通过以下步骤来制备:
[0028] 在三角烧瓶里边,称取2.48g四水合钼酸铵 (NH4)6Mo7O24.4H2加入含有3.28ml苯胺溶液的40ml均匀的去离子水使之溶解,通入99.99%的氮气进行保护,气体流量为25ml/min,与此同时用微波加热至50℃,然后缓慢滴加1mol/L稀盐酸溶液调节pH值至4.0,在50摄氏度保持4h得Mo‑MOF前驱体中间体,再用蒸馏水和乙醇溶液各分别洗涤3次(所述Mo‑MOF前驱体中间体、蒸馏水和乙醇的质量:体积:体积=1:45:45),然后再经2500转/min的离心15分钟,然后在冷冻干燥,所述冷冻干燥温度为‑50℃,真空度为10Pa,干燥时间24h,得到含有Mo‑MOF前驱体。将Mo‑MOF前驱体转移到氧化铝方舟中,并在另一的氧化铝方舟中称取2g次磷酸钠置于管式炉上游,相距MOF前驱体17cm,在100ml/min体积分数10%的氢气的氮气气氛保护下,以2℃每分钟的升温速率在800℃的温度下保温4h,管内压力控制在2MPa,取出,即得成品。
[0029] 实验一:材料的电催化性能测试
[0030] 电化学测试采用三电极体系,通过AUTOLAB PGSTAT302N工作站测试,将4mg的MoP分散在500μl的含0.5%的Nafion溶液中,超声一小时后,分3次将4μl的分散液滴在3mm直径的玻碳电极上,自然风干,碳棒电极作为对电极,银/氯化银电极(Ag / AgCl)作为参比电极。电化学测试电解液为1 mol/L的KOH溶液,测试前在溶液中通氮气30min以除去电解液中的空气,测试时采用旋转工作电极去除表面产生的气体,稳定性测试保持恒电压为120mV。实验结果表明:电催化析氢起始电压为26mVvsRHE,过电位为78mV时电流密度就能达到10mA /cm2。
[0031] 实验二:稳定性实验
[0032] 电化学测试采用三电极体系,通过AUTOLAB PGSTAT302N工作站测试,将4mg的MoP碳复合纳米材料分散在500μl的含0.5%的Nafion溶液中,超声一小时后,分3次将4ul的分散液滴在3mm直径的玻碳电极上,自然风干,碳棒电极作为对电极,银/氯化银电极(Ag / AgCl)作为参比电极。电化学测试电解液为1mol/L的 KOH溶液,测试前在溶液中通氮气30 min以除去电解液中的空气,测试时采用旋转工作电极去除表面产生的气体,稳定性测试保持恒电压为120mV。产品稳定性好,在120mV的恒电压下,电流密度14小时内降低不超过1%,且贯通孔结构稳定,没有坍塌。
[0033] 实施例2
[0034] 一种电催化析氢纳米材料的制备方法,其依次通过以下步骤来制备:
[0035] 在三角烧瓶里边,称取2.48g四水合钼酸铵 (NH4)6Mo7O24.4H2加入含有3.28ml苯胺溶液的40ml均匀的去离子水使之溶解,通入99.99%的氮气进行保护,气体流量为20ml/min,与此同时用微波加热至45℃,然后缓慢滴加0.8mol/L稀盐酸溶液调节pH值至4.5,在45℃摄氏度保持6h得Mo‑MOF前驱体中间体,再分别用蒸馏水和乙醇溶液分别洗涤3次(所述Mo‑MOF前驱体中间体、蒸馏水和乙醇的质量:体积:体积=1:40:40),然后再经1500转/min的离心15分钟,然后在冷冻干燥,所述冷冻干燥温度为‑45℃,真空度为50Pa,干燥时间48h,得到含有Mo‑MOF前驱体。将Mo‑MOF前驱体转移到氧化铝方舟中,并在另一的氧化铝方舟中称取2g次磷酸钠置于管式炉上游,相距MOF前驱体20cm,在110ml/min体积分数10%的氢气的氮气气氛保护下,以2℃每分钟的升温速率在750℃的温度下保温3h,管内压力控制在2MPa取出,即得成品。
[0036] 将实施例2制得的成品,按实施例1的实验方法,分别进行材料的电催化性能测试和稳定性实验,电催化性能测试结果表明,电催化析氢起始电压为29mVvsRHE,过电位为82mV时电流密度就能达到10mA /cm2,表明本品电催化性能优异;稳定性实验结果表明,本品在120mV的恒电压下,电流密度14小时内降低不超过1%且贯通孔结构稳定,没有坍塌。
[0037] 实施例3
[0038] 一种电催化析氢纳米材料的制备方法,其依次通过以下步骤来制备:
[0039] 在三角烧瓶里边,称取2.48g四水合钼酸铵 (NH4)6Mo7O24.4H2加入含有3.28ml苯胺溶液的40ml均匀的去离子水使之溶解,通入99.99%的氮气进行保护,气体流量为30ml/min,与此同时用微波加热至55℃,然后缓慢滴加1.2mol/L稀盐酸溶液调节pH值至3.5,在55℃摄氏度保持3h得Mo‑MOF前驱体中间体,再分别用蒸馏水和乙醇溶液分别洗涤3次(所述Mo‑MOF前驱体中间体、蒸馏水和乙醇的质量:体积:体积=1:40:40),然后再经3000转/min的离心10分钟,然后在冷冻干燥,所述冷冻干燥温度为‑55℃,真空度为10Pa,干燥时间48h,得到含有Mo‑MOF前驱体。将Mo‑MOF前驱体转移到氧化铝方舟中,并在另一的氧化铝方舟中称取2g次磷酸钠置于管式炉上游,相距MOF前驱体20cm,在110ml/min体积分数10%的氢气的氮气气氛保护下,以3℃每分钟的升温速率在850℃的温度下保温6h,管内压力控制在3MPa取出,即得成品。
[0040] 将实施例3制得的成品,按实施例1的实验方法,分别进行材料的电催化性能测试和稳定性实验,电催化性能测试结果表明,电催化析氢起始电压为28mVvsRHE,过电位为76mV时电流密度就能达到10mA /cm2,表明本品电催化性能优异;稳定性实验结果表明,本品在120mV的恒电压下,电流密度14小时内降低不超过1%且贯通孔结构稳定,没有坍塌。