鉬硫化物碳納米復合材料電催化析氫催化劑項目

新能源與節能環保

氫能源是高效的綠色能源，如何低廉高效的大規模生產是制約其應用的一個關鍵因素。近年來，電解水制氫受到學術界廣泛關注，尋找廉價高效的非鉑電催化劑成為時下研究熱點。本項目分別采用輻射法及水熱法制備了鉬硫化物/碳納米復合材料,其催化析氫性能優于商用Pt/C（20%Pt）催化劑，而且具有良好的催化穩定性,適合大規模制備。

本項目實現了低成本電催化析氫催化劑鉬硫化物/碳納米復合材料的制備，可取代貴金屬Pt/C催化劑，應用于電催化析氫領域。研究成果可直接用于電解水制氫、氫燃料電池及相關電動設備。

利用輻射法可在室溫下一步還原高價Mo離子制備MoSxOy/碳納米復合材料，避免了納米粒子的聚集，并通過優化前驅體種類，碳源和反應條件等，制備了具有優良電催化析氫性能的MoSxOy/碳納米復合材料，該材料在300mV過電勢下，電流密度可達350mA/cm?，接近商用Pt/C催化劑，并具有優良的催化穩定性。炭黑作為優良的導電材料和鉬硫化物復合顯著提高了復合材料的催化性能。在此設計思想基礎上，通過優化炭黑用量和水熱反應條件，成功制備了具有優異電催化析氫性能的MoSx/碳黑納米復合材料，在300mV過電勢下，電流密度高達450mA/cm?，其性能超過了商用Pt/C催化劑，并具有優良的催化穩定性。