專利名稱：一種復(fù)合納米材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合納米材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
氫能是一項(xiàng)重要的新能源，是一種高效清潔的二次能源，其具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如:燃燒熱值高，每千克氫燃燒后能釋放出142.35千焦的熱量，約為汽油的3倍，酒精的
3.9倍，焦炭的4.5倍；其燃燒產(chǎn)物為水，清潔無污染；資源豐富；適用范圍廣，貯氫燃料電池既可用于汽車、飛機(jī)、宇宙飛船，又可用于其他場合供能。雖然氫是地球上含量最豐富的元素，但自然氫的存在極少，因此必須將含氫物質(zhì)分解后方能得到氫氣，其中電解水制氫是氫能制造業(yè)重要的反應(yīng)過程，而制備性能優(yōu)異且綠色廉價(jià)的電極催化劑是該領(lǐng)域的重要研究課題之一。目前，高效的析氫反應(yīng)催化劑多為含有貴金屬(如鉬)的材料，成本較高，而非貴金屬析氫反應(yīng)催化劑較少，且存在制備困難、成本較高或性能不夠優(yōu)異等缺點(diǎn)。英國《材料化學(xué)雜志》(Journalof Material Chemistry, 2Ol2 年 22 期 I3662 頁)報(bào)道了一種NiSe納米纖維聚集體析氫反應(yīng)催化劑，其采用四水合醋酸鎳與亞硒酸鈉作為前驅(qū)體，二乙烯三胺、水合肼與去離子水作為混合溶劑，利用一步溶劑熱法制備出海膽狀的由NiSe納米纖維作為構(gòu)筑單元的聚集體，該聚集體具有較優(yōu)異的析氫反應(yīng)催化活性，在酸性條件下催化析氫反應(yīng)的Tafel斜率為64mV/decade,陰極起始電壓約為0.16V,Nyquist曲線實(shí)軸截距約為5.8Ω。美國《納米快報(bào)》(Nano Letters, 2011年11期4168頁)報(bào)道了一種Mo03/MoS2核殼結(jié)構(gòu)納米線析氫反應(yīng)催化劑，其利用化學(xué)氣相沉積法制備出一種Mo03/MoS2核殼結(jié)構(gòu)納米線陣列，該材料在酸性條件下催化析氫反應(yīng)的Tafel斜率為5(T60mV/decade。美國《ACS催化》(ACS Catalysis, 2012年2期1916頁)報(bào)道了一種無定形MoS2析氫反應(yīng)催化材料，其利用濕化學(xué)法制備出一種無定形納米結(jié)構(gòu)的MoS2材料，該材料在酸性條件下催化析氫反應(yīng)的Tafel斜率為60mV/decade?！睹绹瘜W(xué)會會志》(Journalof the American Society, 2011 年 133 期 7299 頁)報(bào)道了一種MoS2/石墨烯復(fù)合析氫反應(yīng)催化劑，其采用(NH4) 2MoS4與還原氧化石墨烯作為前驅(qū)體，水合肼與N，N- 二甲基甲酰胺作為溶劑，利用溶劑熱法將MoS2納米顆粒負(fù)載在還原氧化石墨烯片層上，其催化活性位點(diǎn)是MoS2，還原氧化石墨烯起到協(xié)同增強(qiáng)和穩(wěn)定的作用，在酸性環(huán)境下催化析氫反應(yīng)的Tafel斜率為41mV/deCade，陰極起始電壓約為0.08V，其催化活性還有待提聞。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種復(fù)合納米材料及其制備方法，該復(fù)合納米材料催化活性較高。本發(fā)明提供了一種復(fù)合納米材料,包括CoSe2納米帶與負(fù)載在其上的MoS2納米顆粒。優(yōu)選的，所述CoSe2納米帶的寬度為10(T500nm。本發(fā)明還提供了一種復(fù)合納米材料的制備方法，包括以下步驟:A)將鈷鹽、亞硒酸鈉、胺類溶劑與水混合，加熱反應(yīng)后，得到CoSe2納米帶；B)將所述CoSe2納米帶、四硫代鑰酸銨與溶劑混合，加熱反應(yīng)，得到復(fù)合納米材料。優(yōu)選的，所述鈷鹽選自醋酸鈷、一水合醋酸鈷、硝酸鈷、碳酸鈷和硫酸鈷中的一種或多種。優(yōu)選的，所述胺類溶劑選自二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一種或多種。優(yōu)選的，所述胺類溶劑與水的體積比為(1.8 2.2):1。優(yōu)選的，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜。優(yōu)選的，所述四硫代鑰酸銨與CoSe2納米帶的質(zhì)量比為(0.8^1.2):2。優(yōu)選的，所述步驟A中加熱反應(yīng)的溫度為160°C 220°C，加熱反應(yīng)的時(shí)間為12 20h。優(yōu)選的，所述步驟B中加熱反應(yīng)的溫度為160°C 22(rC，加熱反應(yīng)的時(shí)間為6 14h。本發(fā)明提供了一種復(fù)合納米材料,該材料包括CoSe2納米帶與負(fù)載在其上的MoS2納米顆粒。與現(xiàn)有技術(shù)MoS2/石墨烯復(fù)合析氫反應(yīng)催化劑相比,本發(fā)明采用MoS2納米顆粒分布在CoSe2納米帶上的構(gòu)型。首先，MoS2納米顆粒由于其納米效應(yīng)和本身材料的性質(zhì)，具有高效催化析氫反應(yīng)的活性；其次，CoSe2納米帶狀結(jié)構(gòu)可為反應(yīng)提供足夠的活性催化位點(diǎn)，且其本身也具有催化析氫反應(yīng)的活性，其與MoS2納米顆粒相互協(xié)同作用，提高了復(fù)合納米材料的催化活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備得到的復(fù)合納米材料陰極起始電壓可低至0.01V，Tafel 斜率為 33mV/decade。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料的透射電鏡照片；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料的透射電鏡照片；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料的能量色散X射線光譜；圖4為可逆氫電極相對飽和甘汞電極的校準(zhǔn)曲線；圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料在玻碳電極上催化析氫反應(yīng)的極化曲線；圖6為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料在玻碳電極上催化析氫反應(yīng)的極化曲線衍生所得的Tafel曲線；圖7為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料在碳纖維紙上催化析氫反應(yīng)的極化曲線； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料在玻碳電極上進(jìn)行電阻測試所得的Nyquist曲線；圖9為本發(fā)明實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合納米材料在玻碳電極上進(jìn)行電阻測試所得的Nyquist曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種復(fù)合納米材料,其包括CoSe2納米帶與負(fù)載在其上的MoS2納米顆粒。其中，所述CoSe2納米帶的寬度為10(T500nm，優(yōu)選為20(T400nm。所述CoSe2的長度并無限制，其可長達(dá)幾個(gè)微米。所述CoSe2納米帶輕薄，光滑，接近透明。CoSe2納米帶狀結(jié)構(gòu)可為反應(yīng)提供足夠的活性催化位點(diǎn)，且其本身也具有催化析氫反應(yīng)的活性。所述MoS2納米顆粒為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的MoS2納米顆粒，并無特殊的限制。按照本發(fā)明,所述MoS2納米顆粒優(yōu)選均勻分布在CoSe2納米帶上。MoS2納米顆粒由于納米效應(yīng)和其本身材料的性質(zhì)，具有高效催化析氫反應(yīng)活性，同時(shí)MoS2納米顆粒與CoSe2納米帶之間具有相互協(xié)同作用，可提高復(fù)合納米材料的催化活性。本發(fā)明還提供了一種上述復(fù)合納米材料的制備方法，包括以下步驟A)將鈷鹽、亞硒酸鈉、胺類溶劑與水混合，加熱反應(yīng)后，得到CoSe2納米帶；B)將所述CoSe2納米帶、四硫代鑰酸銨與溶劑混合，加熱反應(yīng)，得到復(fù)合納米材料。其中，所述鈷鹽為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鈷鹽即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中所述鈷鹽優(yōu)選為醋酸鈷、一水合醋酸鈷、硝酸鈷、碳酸鈷與硫酸鈷中的一種或多種，更優(yōu)選為一水合醋酸鈷、硝酸鈷、碳酸鈷或硫酸鈷。所述胺類溶劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的胺類溶劑即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中所述胺類溶劑優(yōu)選為二 乙烯三胺、三乙烯四胺與四乙烯五胺中的一種或多種，更優(yōu)選為二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。本發(fā)明中所述水優(yōu)選為去離子水，可避免水中電解質(zhì)對反應(yīng)的影響。所述溶劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的有機(jī)溶劑即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為高沸點(diǎn)的極性溶劑，更優(yōu)選為N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜。按照本發(fā)明，所述鈷鹽與亞硒酸鈉的摩爾比優(yōu)選為(0.8^1.2):1，更優(yōu)選為(0.9^1.1):1。所述胺類溶劑與水的體積比優(yōu)選為(1.8 2.2):1，更優(yōu)選為(1.擴(kuò)2.1):1。本發(fā)明對所述步驟A中鈷鹽、亞硒酸鈉、胺類溶劑與水的加料順序并無特殊的限制，優(yōu)選為先將胺類溶劑與水配成混合溶液，然后加入鈷鹽與亞硒酸鈉。所述步驟A中加熱反應(yīng)的溫度為160°C 220°C，優(yōu)選為160°C 200°C，加熱反應(yīng)的時(shí)間為12 20h，優(yōu)選為14 18h。本發(fā)明所述步驟A中反應(yīng)優(yōu)選在反應(yīng)釜中進(jìn)行，更優(yōu)選在聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中進(jìn)行，步驟A中的胺類溶劑與水的總體積優(yōu)選為反應(yīng)釜容量的609Γ80%，更優(yōu)選為 70% 80%。反應(yīng)結(jié)束之后，優(yōu)選依次進(jìn)行離心，洗滌與干燥。所述洗滌優(yōu)選采用水與醇溶劑，更優(yōu)選為分別采用去離子水與無水乙醇進(jìn)行洗滌，以除去雜質(zhì)和未反應(yīng)的離子。所述干燥的條件優(yōu)選為真空干燥，更優(yōu)選在55°C 65°C的條件下進(jìn)行真空干燥，所述干燥的時(shí)間優(yōu)選為4 8h，更優(yōu)選為5 7h。按照本發(fā)明，所述四硫代鑰酸銨與CoSe2納米帶的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.8^1.2):2，更優(yōu)選為(0.9 1.1):2 ;本發(fā)明優(yōu)選所述四硫代鑰酸銨與CoSe2納米帶的總質(zhì)量為2(T60mg，更優(yōu)選為2(T40mg。所述步驟B中溶劑的填充率即溶劑與反應(yīng)容器的體積比優(yōu)選為10%飛0%，更優(yōu)選為209Γ40%。所述反應(yīng)容器優(yōu)選為反應(yīng)釜，更優(yōu)選為聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜。本發(fā)明對所述步驟B中CoSe2納米帶、四硫代鑰酸銨與溶劑的加料順序并無特殊的限制，為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的加料順序即可，優(yōu)選先將四硫代鑰酸銨溶于溶劑中，然后再加入步驟A中得到的CoSe2納米帶。加入CoSe2納米帶、四硫代鑰酸銨與溶劑后還優(yōu)選采用超聲處理，以使反應(yīng)體系分散混合均勻，所述超聲處理的時(shí)間優(yōu)選為8 15min。所述步驟B中加熱反應(yīng)的溫度優(yōu)選為160°C 220°C，更優(yōu)選為180°C 220°C，加熱反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為6 14h，更優(yōu)選為l(Tl4h。反應(yīng)結(jié)束之后，優(yōu)選還依次進(jìn)行離心、洗滌與干燥。所述洗滌優(yōu)選分別采用去離子水和醇類溶液進(jìn)行，以除去剩余的離子與雜質(zhì)。所述干燥的條件優(yōu)選為真空干燥，更優(yōu)選在550C 65°C的條件下進(jìn)行真空干燥，所述干燥的時(shí)間優(yōu)選為4 8h，更優(yōu)選為5 7h。溶于極性溶劑的四硫代鑰酸銨在高溫高壓條件下即溶劑熱法，經(jīng)過足夠長的時(shí)間充分還原裂解形成MoS2, MoS2在CoSe2納米帶上生長成MoS2納米顆粒。本發(fā)明步驟A與B均為溶劑熱反應(yīng)。復(fù)合納米材料的合成原料中不含貴金屬，原料廉價(jià)易得，并且通過兩步溶劑熱反應(yīng)即可得到復(fù)合納米材料，制備方法簡單。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備得到的復(fù)合納米材料陰極起始電壓可低至0.01V，Tafel 斜率為 33mV/decade。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的一種復(fù)合納米材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中所用的試劑均為市售。實(shí)施例11.1將Immol (0.249g) 一水合醋酸鈷與Immol (0.173g)亞硒酸鈉加入40ml混合溶液中，混合溶液中二乙烯三胺和去離子水的體積比為2:1，混合均勻后將深紅色的混合溶液轉(zhuǎn)移至溶劑為50ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)爸中，加熱至180°C反應(yīng)16h,然后自然冷卻，離心獲得黑色產(chǎn)物，并分別用去離子水和無水乙醇清洗以出去雜質(zhì)和剩余離子，60°C真空干燥6h,得到CoSe2納米帶。1.2將IOmg四硫代鑰酸銨溶于IOml N, N- 二甲基甲酰胺中，然后加入20mgl.1中得到的CoSe2納米帶，在室溫下超聲分散lOmin，然后將混合均勻的溶液轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的50ml反應(yīng)釜中，加熱至200°C反應(yīng)10h，離心分離得到黑色產(chǎn)物，分別用去離子水和無水乙醇清洗以除去雜質(zhì)和剩余離子，60°C真空干燥6h，得到復(fù)合納米材料即負(fù)載有MoS2的CoSe2納米帶復(fù)合材料。利用透射電鏡對1.2中得到的復(fù)合納米材料進(jìn)行分析，得到其分辨率為200nm和分辨率為IOOnm的透射電鏡照片， 如圖1和圖2所示。利用能量色散型X射線衍射儀對1.2中得到的復(fù)合納米材料進(jìn)行分析，得到其能量色散X射線光譜(EDS)，如圖3所示，證明了 Mo、S、Co與Se元素的存在。在0.5mol/L的硫酸溶液、玻碳電極上對1.2中得到的復(fù)合納米材料進(jìn)行析氫反應(yīng)催化活性測試。在室溫條件下，利用Multipotentiostat (IM6ex, ZAHNER electrik,Germany)工作站進(jìn)行測量。測量工作電極采用玻碳旋轉(zhuǎn)電極(PINE，直徑為5mm，截面積為0.196cm2)，玻碳電極在使用前拋光至鏡面光滑并采用乙醇清洗，鉬電極和飽和甘汞電極(SCE)分別用于反電極和參比電極，測量結(jié)果相對于可逆氫電極(RHE)，可逆氫電極(RHE)對飽和甘汞電極(SCE)的校準(zhǔn)曲線如圖4所示，其中A為析氫過程，B為氫氧化。將5mgl.2中得到的復(fù)合納米材料分散在Iml水和異丙醇的混合溶劑中(水和異丙醇的體積比為3:1)，加入40 μ I的萘酚溶液(重量百分比為5%，Sigma-Aldrich)，超聲分散30min，獲得均勻的懸濁液，然后將10 μ I該懸濁液涂覆在玻碳電極表面，復(fù)合納米材料載量約0.28mg/cm3，將涂覆復(fù)合納米材料的電極在室溫下干燥。在電化學(xué)測量之前，用0.5mol/L的硫酸溶液作為電解液并采用氬氣鼓泡法除氣30min，極化曲線通過在室溫下從-0.7V到0.2V (相對于飽和甘汞電極)以2mV/s的掃描速率進(jìn)行測量，得到的極化曲線如圖5所示，圖5中a為復(fù)合納米材料，b為CoSe2納米帶，c為MoS2納米顆粒，d為空白電極，e為20wt%Pt/C。測得的極化曲線采用Tafel方程進(jìn)行擬合來定量研究復(fù)合納米催化劑的析氫反應(yīng)催化活性，將Tafel曲線的線性部分通過Tafel方程n=blog(j)+a進(jìn)行擬合,所得Tafel曲線如圖6所示，其中a為復(fù)合納米材料，其Tafel斜率為33mV/dec，b為CoSe2納米帶，其Tafel斜率為38mV/dec，e為20wt%Pt/C，其Tafel斜率為31mV/dec。結(jié)果表明，該復(fù)合納米材料具有較小的陰極起始電壓，為0.01V,隨電壓增大陰極電流急劇增大，并且其Tafel斜率較小，為33mV/decade,優(yōu)于同類非貴金屬析氫反應(yīng)催化劑(MoS2/石墨烯復(fù)合納米材料、NiSe納米纖維聚集體、Mo03/MoS2核殼結(jié)構(gòu)納米線和無定形MoS2納米材料)。在0.5mol/L的硫酸溶液、碳纖維紙上對1.2中得到的復(fù)合納米材料進(jìn)行析氫反應(yīng)催化活性測試。在室溫條件下，利用Multipotentiostat (IM6ex, ZAHNER electrik,Germany)工作站進(jìn)行測量。測試電極采用Icm2大小的碳纖維紙(Toray, TGP-H-060),鉬電極和飽和甘汞電極(SCE)分別用于反電極和參比電極。將20mgl.2中得到的復(fù)合納米材料與120 μ I的萘酚和3ml異丙醇的混合溶液混合超聲分散，得到均勻分散的懸濁液，然后將30μ I該懸濁液均勻涂覆在Icm2大小的碳纖維紙，真空干燥，通過銅網(wǎng)相接作為工作電極。在電化學(xué)測量之前，用0.5mol/L的硫酸溶液作為電解液并采用氬氣鼓泡法除氣30min，極化曲線通過在室溫下從-0.7V到0.2V (相對于飽和甘汞電極)以2mV/s的掃描速率進(jìn)行測量，得到的極化曲線如圖7所示，其中a為復(fù)合納米材料，b為CoSe2納米帶，c為MoS2納米顆粒。結(jié)果表明，該復(fù)合納米材料具有較小的陰極起始電壓，為0.04V，優(yōu)于同類非貴金屬析氫反應(yīng)催化劑(MoS2/石墨烯復(fù)合納米材料、NiSe納米纖維聚集體、Mo03/MoS2核殼結(jié)構(gòu)納米線和無定形MoS2納米材料)。在0.5mol/L的硫酸溶液、玻碳電極上對1.2中得到的復(fù)合納米材料進(jìn)行電阻測試。在室溫條件下，利用 Multipotentiostat (IM6ex, ZAHNER electrik, Germany)工作站進(jìn)行測量。測試電極采用玻碳旋轉(zhuǎn)工作電極(PINE，直徑為5mm，截面積為0.196cm2)，玻碳電極在使用前拋光至鏡面光滑并采用乙醇清洗，鉬電極和飽和甘汞電極(SCE)分別用于反電極和參比電極。將5mgl.2中得到的復(fù)合納米材料分散在Iml水和異丙醇的混合溶劑中冰和異丙醇的體積比為3:1)，加入40 μ I的萘酚溶液(重量百分比為5%，Sigma-Aldrich),超聲分散30min，獲得均勻的懸濁液，然后將10 μ I該懸濁液涂覆在玻碳電極表面，復(fù)合納米材料載量約0.28mg/cm3，將涂覆復(fù)合納米材料的電極在室溫下干燥。測試條件:過電勢為0.45V，掃描頻率范圍為IOOkHz到5mHz,附加的交流電壓為IOOmV。測試結(jié)果:得到的Nyquist曲線如圖8和圖9所示，圖9為圖8的部分放大圖，該復(fù)合納米材料的Nyquist曲線上的實(shí)軸截距為5.2 Ω，低于文獻(xiàn)報(bào)道的NiSe納米纖維聚集體材料(5.8 Ω )，表明該納米復(fù)合材料具有較低的電阻。實(shí)施例22.1將Immol (0.249g) 一水合醋酸鈷與Immol (0.173g)亞硒酸鈉加入40ml混合溶液中，混合溶液中三乙烯四胺和去離子水的體積比為2:1，混合均勻后將深紅色的混合溶液轉(zhuǎn)移至溶劑為50ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)爸中，加熱至180°C反應(yīng)16h,然后自然冷卻，離心獲得黑色產(chǎn)物，并分別用去離子水和無水乙醇清洗以出去雜質(zhì)和剩余離子，60°C真空干燥6h,得到CoSe2納米帶。2.2將IOmg四硫代鑰酸銨溶于IOml N, N- 二甲基甲酰胺中，然后加入20mg2.1中得到的CoSe2納米帶，在室溫下超聲分散lOmin，然后將混合均勻的溶液轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的50ml反應(yīng)釜中，加熱至200°C反應(yīng)10h，離心分離得到黑色產(chǎn)物，分別用去離子水和無水乙醇清洗以除去雜質(zhì)和剩余離子，60°C真空干燥6h，得到復(fù)合納米材料即負(fù)載有MoS2的CoSe2納米帶復(fù)合材料。實(shí)施例33.1將Immol (0.249g) 一水合醋酸鈷與Immol (0.173g)亞硒酸鈉加入40ml混合溶液中，混合溶液中四乙烯五胺和去離子水的體積比為2:1，混合均勻后將深紅色的混合溶液轉(zhuǎn)移至溶劑為50ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)爸中，加熱至180°C反應(yīng)16h,然后自然冷卻，離心獲得黑色產(chǎn)物，并分別用去離子水和無水乙醇清洗以出去雜質(zhì)和剩余離子，60°C真空干燥6h,得到CoSe2納米帶。3.2將IOmg四硫代鑰酸銨溶于IOml N, N- 二甲基甲酰胺中，然后加入20mg3.1中得到的CoSe2納米帶，在室溫下超聲分散lOmin，然后將混合均勻的溶液轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的50ml反應(yīng)釜中，加熱至200°C反應(yīng)10h，離心分離得到黑色產(chǎn)物，分別用去離子水和無水乙醇清洗以除去雜質(zhì)和剩余離子，60°C真空干燥6h，得到復(fù)合納米材料即負(fù)載有MoS2的CoSe2納米帶復(fù)合材料。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合納米材料，其特征在于，包括CoSe2納米帶與負(fù)載在其上的MoS2納米顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合納米材料，其特征在于，所述CoSe2納米帶的寬度為100 500nmo
3.一種復(fù)合納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A)將鈷鹽、亞硒酸鈉、胺類溶劑與水混合，加熱反應(yīng)后，得到CoSe2納米帶； B)將所述CoSe2納米帶、四硫代鑰酸銨與溶劑混合，加熱反應(yīng)，得到復(fù)合納米材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述鈷鹽選自醋酸鈷、一水合醋酸鉆、硝Ife鉆、碳Ife鉆和硫Ife鉆中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述胺類溶劑選自二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述胺類溶劑與水的體積比為(1.8 2.2):1。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亞諷。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述四硫代鑰酸銨與CoSe2納米帶的質(zhì)量比為(0.8 1.2):2。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A中加熱反應(yīng)的溫度為1600C 220°C，加熱反應(yīng)的時(shí)間為12 20h。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟B中加熱反應(yīng)的溫度為1600C 220°C，加熱反應(yīng)的時(shí)間為6 14h。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合納米材料，該材料包括CoSe2納米帶與負(fù)載在其上的MoS2納米顆粒。與現(xiàn)有技術(shù)MoS2/石墨烯復(fù)合析氫反應(yīng)催化劑相比，本發(fā)明采用MoS2納米顆粒分布在CoSe2納米帶上的構(gòu)型。首先，MoS2納米顆粒由于其納米效應(yīng)和本身材料的性質(zhì)，具有高效催化析氫反應(yīng)的活性；其次，CoSe2納米帶狀結(jié)構(gòu)可為反應(yīng)提供足夠的活性催化位點(diǎn)，且其本身也具有催化析氫反應(yīng)的活性，其與MoS2納米顆粒相互協(xié)同作用，提高了復(fù)合納米材料的催化活性。
文檔編號B01J27/057GK103111311SQ20131005469
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月20日
發(fā)明者俞書宏, 高敏銳, 徐云飛 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)