一种过渡金属碳化物Mo2C材料的制备方法

技术领域

本发明涉及纳米材料的合成及能源领域，具体的涉及一种Mo

背景技术

能源问题是伴随人类社会发展、工业化进程而产生的时代之问，传统化石能源使用所引起的环境问题已经日趋严重，人们对于新型、可持续发展、环保、高效新能源的需求愈发迫切。氢能，以其高的燃烧值，燃烧产物是水等特点备受青睐，然而，现阶段的氢气大多来源于煤、石油、天然气等传统的化石能源，对环境的影响不言而喻，利用太阳光催化产氢为解决这一问题提供了一条有效的途径。但是在太阳光催化产氢中仍存在太阳能到氢能转化效率低等问题，其中光生电荷的分离是决定转化效率的关键所在。负载合适的助催化剂可以有效地解决这一问题，传统贵金属产氢助催化剂如Pt虽然具有较高的功函数、催化质子还原产氢能力强的特点，但由于其高昂的价格限制了其工业化的应用。因此开发廉价、具有高助催化活性的非贵金属催化剂具有极其重要的意义。

过渡金属碳化物是碳原子进入过渡金属的晶格而产生的一类具有金属性质的间隙化合物，具有熔点高和硬度大等特殊的化学和物理性质，使其在能源和催化等领域获得广泛的关注与应用。20世纪90年代，Ledoux等报道金属碳化物具有类贵金属的特性，认为在金属碳化物中，碳原子间充在金属晶格中，引起电子密度的变化，使晶格参数变大，晶格间距增大，从而导致d带收缩，费米能态d电子密度增加，因而与贵金属有相似的表面性质和吸收特性。近年来，碳化物尤其是碳化钼作为一类新型催化材料引起广泛关注。碳化钼是碳原子嵌入到金属钼的层间，增大了金属钼的层间距﹐从而具有良好的催化性能。密度泛函理论(DFT)计算表明，当碳原子嵌入到钼的层间时，钼的d带和碳原子的s和p轨道发生杂化，导致d带变宽，从而使得钼表现出与Pt类似的d带结构；而且d带的移动会引起氢原子吸附能的变化，使得碳化钼表现出优良的电催化析氢性能(PNAS，2011，108，937)。Mo

从现有的文献报道中看，目前Mo

因此，寻求一种过程简便，成本低廉，环境友好且安全性能好的新型制备Mo

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种方法简便，无污染且成本低的过渡金属碳化物Mo

技术方案：本发明所述的Mo

S1：将钼酸盐和蔗糖加入到去离子水中，搅拌，直到二者完全溶解；

S2：将S1得到的溶液放在80℃真空干燥箱干燥，收集得到前驱体粉末；

S3：将S2得到的粉末样品在充满氩气的管式炉中以5℃min

作为上述技术方案的优选，所述步骤S1中的蔗糖还可以选用其他糖类物质作为碳源；

作为上述技术方案的优选，所述步骤S2中的干燥方式是真空干燥箱80℃干燥烘干；

作为上述技术方案的优选，所述步骤S3中的升温速率为5℃min

作为上述技术方案的优选，所述步骤S3中的焙烧温度为700～900℃，焙烧时间为4～10h；

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的Mo

(2)所制得的Mo

(3)此种方法所制得的Mo

附图说明

图1为本发明实施例2合成的Mo

图2为本发明实施例2合成的Mo

图3为本发明实施例2合成的Mo

图4为本发明实施例2合成的Mo

图5为本发明实施例2合成的Mo

具体实施方式

本发明通过简单的工艺设计制备了Mo

下面结合实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

实施例1：

本实施例公开了一种Mo

S1：将0.3g钼酸铵和0.5g蔗糖溶解分散在20ml去离子水中；

S2：将S1分散好的溶液在80℃真空干燥箱中干燥，收集粉体材料；

S3：将S2得到的粉末样品在充满惰性气体的管式炉中以5℃min

实施例2：

本实施例公开了一种Mo

S1：将0.3g钼酸铵和0.5g蔗糖溶解分散在20ml去离子水中；

S2：将S1分散好的溶液在80℃真空干燥箱中干燥，收集粉体材料；

S3：将S2得到的粉末样品在充满惰性气体的管式炉中以5℃min

本实施例制备得到的Mo

本实施例制备得到的Mo

本实施例制备得到的Mo

实施例3：

本实施例公开了一种Mo

S1：将0.3g钼酸铵和0.5g蔗糖溶解分散在20ml去离子水中；

S2：将S1分散好的溶液在80℃真空干燥箱中干燥，收集粉体材料；

S3：将S2得到的粉末样品在充满惰性气体的管式炉中以5℃min

实施例4：

本实施例公开了一种Mo

S1：将0.6g钼酸铵和0.5g蔗糖溶解分散在20ml去离子水中；

S2：将S1分散好的溶液在80℃真空干燥箱中干燥，收集粉体材料；

S3：将S2得到的粉末样品在充满惰性气体的管式炉中以5℃min

实施例5：

本实施例公开了一种Mo

S1：将0.3g钼酸铵和0.5g蔗糖溶解分散在20ml去离子水中；

S2：将S1分散好的溶液经喷雾干燥的方式，得到粉体材料，喷雾干燥的参数设置为进口温度120℃、流速500ml h

S3：将S2得到的粉末样品在充满惰性气体的管式炉中以5℃min

实施例6：

本实施例公开了一种Mo

S1：将0.3g钼酸铵和0.5g蔗糖溶解分散在20ml去离子水中；

S2：将S1分散好的溶液在80℃真空干燥箱中干燥，收集粉体材料；

S3：将S2得到的粉末样品在充满惰性气体的管式炉中以2℃min

实施例7：

本实施例公开了一种Mo

S1：将0.3g钼酸铵和0.5g葡萄糖溶解分散在20ml去离子水中；

S2：将S1分散好的溶液在80℃真空干燥箱中干燥，收集粉体材料；

S3：将S2得到的粉末样品在充满惰性气体的管式炉中以5℃min