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专利号: 2019105074856
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂,其特征在于,所述催化剂包括核体和包裹在核体表面的壳体,所述核体为ZnS纳米球,所述壳体由内向外依次为C层和MoS2纳米片层。

2.权利要求1所述的核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、ZnS纳米球的制备:将Zn(Ac)2·5H2O溶解到去离子水中,得到溶液A;然后再将PVP分散到溶液A中,搅拌6h,得到溶液B;接着将配好的TAA溶液加到溶液B中,搅拌30min后,装入高压反应釜中,于180℃反应12h;最后待反应结束后,冷却、离心洗涤、干燥得到ZnS纳米球;

步骤2、ZnS@PDA的制备:将步骤1中制备的ZnS纳米球分散于多巴胺-Tris-HCl中,避光搅拌过夜,离心洗涤、干燥,得到ZnS@PDA;

步骤3、ZnS@C核壳结构的制备:将步骤2中制备好的ZnS@PDA在保护气下煅烧,得到ZnS@C核壳结构;

步骤4、ZnS@C@MoS2的制备:

(1)ZnS@C预处理:将步骤3中制备的ZnS@C溶解到0.1mol/L HCl溶液中,搅拌30min,离心洗涤至中性,60℃干燥;

(2)将ZnS@C和Na2MoO4·2H2O溶解到去离子水中,搅拌3h,得到溶液D,将TAA分散到溶液D中并搅拌30min,装入高压反应釜中,于200℃反应24h;待反应结束后,然后冷却至室温、离心洗涤、干燥,得到ZnS@C@MoS2。

3.根据权利要求2所述的核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1中,Zn(Ac)2·5H2O、去离子水、PVP、TAA的用量比为0.2g:20mL:2g:0.075g;

步骤2中,ZnS纳米球、多巴胺-Tris-HCl的用量为200mg:200mL,其中多巴胺-Tris-HCl的pH为8.5,多巴胺的浓度为2mg/mL。

步骤3中,煅烧采用的升温速率为2℃/min;煅烧温度为600℃,煅烧时间为2h;所述保护气为N2;

步骤4中,ZnS@C、Na2MoO4·2H2O、去离子水、TAA的用量比为10mg:100mg:15mL:0.112g。

4.权利要求1所述的核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂的应用,其特征在于,核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂在电解水析氢中应用。

5.根据权利要求4所述的核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂的应用,其特征在于,由下列步骤组成:步骤A、将核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂,乙醇、5%的萘芬,超声分散30min得到催化剂浆液;

步骤B、将步骤A得到的催化剂浆液滴涂至泡沫镍上,晾干,压制成薄片,制得电解水析氢电极;

步骤C、取步骤B中制得电解水析氢电极为工作电极、饱和甘汞为参比电极、铂电极为对电机,于浓度为1mol/mL KOH电解液中进行电解水析氢。

6.根据权利要求5所述的核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂的应用,其特征在于,步骤A中,所述核壳结构ZnS@C@MoS2催化剂、乙醇、5%的萘芬的用量比为2mg:400uL:30uL;步骤B中,压制压力为8MP。