本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維及其制備方法以及復(fù)合材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

金屬鉬酸鹽是無機(jī)鹽材料中的一個重要家族，因其特有的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，受到人們的廣泛關(guān)注。金屬鉬酸鹽具有高穩(wěn)定性、優(yōu)異的光學(xué)、電化學(xué)性能等優(yōu)勢，使得其在各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如，1、鉬酸鹽在光學(xué)方面的應(yīng)用，如熒光體、閃爍體等；2、鉬酸鹽在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用，如抑霉、抗菌及海水緩蝕等；3、鉬酸鹽廣泛應(yīng)用于能源存儲領(lǐng)域，如鋰離子電池、超級電容器等；4、鉬酸鹽還廣泛應(yīng)用于催化領(lǐng)域，如電催化、有機(jī)氧化反應(yīng)等。近年來，隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，世界各國積極開發(fā)出各種納米級金屬鉬酸鹽材料。在我國，鉬的儲量居世界第二，金屬鉬主要用于生產(chǎn)各種鋼鐵合金及鉬基粗制品材料。如何利用金屬鉬高儲量的資源優(yōu)勢，開發(fā)研制新型的金屬鉬酸鹽納米材料，推動其在各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，成為目前亟待解決的問題。

在過去近二十年間，研究人員一直致力于各種新型的金屬鉬酸鹽納米材料的研發(fā)。其中較為常用的制備鉬酸鹽的方法就是液相合成法。研究人員利用該方法合成出一系列金屬鉬酸鹽，例如零維的鉬酸銅和鉬酸銦，一維的鉬酸錳和鉬酸銀，二維的鉬酸鎳和鉬酸鈷，三維的鉬酸鐵。然而，這種方法存在著結(jié)構(gòu)難以控制、樣品尺寸分布較寬及難以規(guī)?；a(chǎn)等諸多缺點(diǎn)。固相合成法也是一種常見的制備鉬酸鹽的方法，但是其能耗較高且得到樣品的比表面積較低。因此，發(fā)展一種簡單廉價的方法宏量制備各種高品質(zhì)的金屬鉬酸鹽顯得十分迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維及其制備方法以及復(fù)合材料及其應(yīng)用，制備的金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維尺寸均一且可調(diào)。

本發(fā)明提供了一種金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維的制備方法，包括以下步驟：

a)將碲納米線與葡萄糖混合，進(jìn)行水熱碳化反應(yīng)，得到碳包覆碲納米電纜；

b)將碳包覆碲納米電纜與金屬鉬酸鹽前驅(qū)體混合，進(jìn)行水熱碳化反應(yīng)，得到金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維。

優(yōu)選的，所述碲納米線按照以下方法制備：

將亞碲酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、水合肼、氨水在水中混合，進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到碲納米線分散液；

將所述碲納米線分散液在有機(jī)溶劑中離心，得到碲納米線。

優(yōu)選的，所述步驟a)中，碲納米線與葡萄糖的摩爾比為(0.05～0.2)：(5～20)。

優(yōu)選的，所述步驟a)中，水熱碳化反應(yīng)的溫度為160～200℃，反應(yīng)時間為3～8h。

優(yōu)選的，所述金屬鉬酸鹽前驅(qū)體為鉬酸鈉和硝酸鹽。

優(yōu)選的，所述鉬酸鈉與硝酸鹽的摩爾比為(0.5～3):(0.5～3)。

優(yōu)選的，所述硝酸鹽為硝酸鈷、硝酸鎳和硝酸錳中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述步驟b)中，水熱碳化反應(yīng)的溫度為160～200℃，反應(yīng)時間為8～48h。

本發(fā)明提供了一種上述制備方法制備得到的金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維。

本發(fā)明提供了一種納米纖維負(fù)載顆粒的復(fù)合材料，將上述制備方法制備的金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維或上述金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維經(jīng)煅燒得到。

優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為300℃～1200℃。

本發(fā)明提供了上述納米纖維負(fù)載顆粒的復(fù)合材料作為催化劑在電化學(xué)產(chǎn)氫領(lǐng)域的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維的制備方法，包括以下步驟：a)將碲納米線與葡萄糖混合，進(jìn)行水熱碳化反應(yīng)，得到碳包覆碲納米電纜；b)將碳包覆碲納米電纜與金屬鉬酸鹽前驅(qū)體混合，進(jìn)行水熱碳化反應(yīng)，得到金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維。本發(fā)明提供了一種宏量制備金屬鉬酸鹽與碳復(fù)合納米纖維的方法，該方法簡單實(shí)用，產(chǎn)品純度高，纖維尺寸均一且可調(diào)，反應(yīng)成本較低，易于大規(guī)模推廣。將該復(fù)合納米纖維進(jìn)行高溫碳化處理，得到的材料有著很好的電化學(xué)產(chǎn)氫性能，僅僅需要320mv和365mv的過電勢就可分別達(dá)到10ma/cm²和20ma/cm²的電流密度，有望應(yīng)用于電解水制氫領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的小倍數(shù)掃描電鏡照片；

圖2為實(shí)施例1所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的大倍數(shù)掃描電鏡照片；

圖3為實(shí)施例1所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的透射電鏡照片；

圖4為實(shí)施例2所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的透射電鏡照片；

圖5為實(shí)施例3所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的透射電鏡照片；

圖6為實(shí)施例4所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的透射電鏡照片；

圖7為實(shí)施例5所得鉬酸鎳與碳復(fù)合納米纖維的透射電鏡照片；

圖8為實(shí)施例6所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維在500℃碳化后的透射電鏡照片；

圖9為實(shí)施例6所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維在500℃碳化后的xrd曲線；

圖10為實(shí)施例7所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維在900℃碳化后的透射電鏡照片；

圖11為實(shí)施例7所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維在900℃碳化后的xrd曲線；

圖12為實(shí)施例8所得鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維在900℃碳化后用于測試電化學(xué)產(chǎn)氫的極化曲線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維的制備方法，包括以下步驟：

a)將碲納米線與葡萄糖混合，進(jìn)行水熱碳化反應(yīng)，得到碳包覆碲納米電纜；

b)將碳包覆碲納米電纜與金屬鉬酸鹽前驅(qū)體混合，進(jìn)行水熱碳化反應(yīng)，得到金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維。

本發(fā)明對所述碲納米線并無特殊限定，可以為一般市售，或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備，本發(fā)明優(yōu)選采用以下方法制備：

將亞碲酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、水合肼、氨水在水中混合，進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到碲納米線分散液；

將所述碲納米線分散液在有機(jī)溶劑中離心，得到碲納米線。

本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選將亞碲酸鈉與聚乙烯吡咯烷酮加入到去離子水中，得到混合物，然后加入水合肼和氨水。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述亞碲酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量比優(yōu)選為(1.5～7.5):(10～50)，更優(yōu)選為(2.5～6.5)：(15～45)。所述亞碲酸鈉在水溶液中的質(zhì)量濃度優(yōu)選為1.5g/l～7.5g/l，更優(yōu)選為2.5g/l～6.5g/l。所述聚乙烯吡咯烷酮在水溶液中的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10g/l～50g/l，更優(yōu)選為15g/l～45g/l。本發(fā)明對所述亞碲酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮及水的加料順序沒有特殊限制。本發(fā)明優(yōu)選將得到的亞碲酸鈉與聚乙烯吡咯烷酮混合物攪拌，在磁力攪拌器上攪拌混合得到澄清的混合溶液。所述水合肼的體積分?jǐn)?shù)優(yōu)選為2％～6％，更優(yōu)選為4.0％～5.5％；所述氨水的體積分?jǐn)?shù)優(yōu)選為4％～12％，更優(yōu)選為8％～11％。

然后將得到的混合溶液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，放進(jìn)烘箱中，反應(yīng)一定時間，得到黑色的碲納米線分散液。其中，所述反應(yīng)的溫度優(yōu)選為160℃～200℃，更優(yōu)選為180℃；所述反應(yīng)的時間優(yōu)選為2h～5h，更優(yōu)選為3h～4h。

將所述碲納米線分散液在有機(jī)溶劑中離心，即可得到碲納米線。本發(fā)明優(yōu)選的，將得到的碲納米線分散液與過量丙酮混合離心，得到碲納米線。所述碲納米線分散液與丙酮的體積比優(yōu)選為1:(2～5)，更優(yōu)選為1：(3～4)。所述離心轉(zhuǎn)速優(yōu)選為10000～20000轉(zhuǎn)每分鐘，更優(yōu)選為15000～18000轉(zhuǎn)每分鐘。離心時間優(yōu)選為3～10分鐘，更優(yōu)選為5～8分鐘。

然后將所述碲納米線與葡萄糖混合，進(jìn)行水熱碳化反應(yīng)，制備碳包覆碲納米電纜。

優(yōu)選的，將所述碲納米線重新分散到水中，與一定量的葡萄糖混合。優(yōu)選的，所述碲納米線與葡萄糖的摩爾比優(yōu)選為(0.05～0.2)：(5～20)，更優(yōu)選為：(0.1～0.2)：(10～15)。所述碲納米線在水溶液中的摩爾濃度優(yōu)選為1.4mmol/l～5.6mmol/l，更優(yōu)選為2.8mmol/l～5.6mmol/l；所述葡萄糖在所述水溶液中的摩爾濃度優(yōu)選為140mmol/l～560mmol/l，更優(yōu)選為280mmol/l～430mmol/l。所述碳化反應(yīng)的溫度優(yōu)選為160℃～200℃，更優(yōu)選為180℃；所述碳化反應(yīng)的時間優(yōu)選為3h～8h，更優(yōu)選為4h～6h。所述碳化反應(yīng)的溶液優(yōu)選為水或者乙醇，更優(yōu)選為水。

然后將得到的碳包覆碲納米電纜溶液與金屬鉬酸鹽前驅(qū)體混合，通過水熱碳化反應(yīng)即可得到金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合的納米纖維。

所述金屬鉬酸鹽前驅(qū)體優(yōu)選為鉬酸鈉和硝酸鹽。所述硝酸鹽優(yōu)選為硝酸鈷、硝酸鎳和硝酸錳中的一種或多種。

所述鉬酸鈉與硝酸鹽的摩爾比優(yōu)選為(0.5～3):(0.5～3)，更優(yōu)選為(1～2):(1～2)。所述鉬酸鈉和硝酸鹽在水溶液中的摩爾濃度分別各自優(yōu)選為14mmol/l～84mmol/l，更優(yōu)選為28mmol/l～56mmol/l；所述方法中的硝酸鹽優(yōu)選為硝酸鈷、硝酸鎳或者硝酸錳，更優(yōu)選為硝酸鈷或者硝酸鎳中的一種或者多種。所述水熱碳化反應(yīng)的溫度優(yōu)選為160℃～200℃，更優(yōu)選為180℃；所述碳化反應(yīng)的時間優(yōu)選為8h～48h，更優(yōu)選為12h～24h。所述水熱碳化反應(yīng)的溶液優(yōu)選為水或者乙醇，更優(yōu)選為水。

本發(fā)明優(yōu)選將上述得到的鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維進(jìn)行離心、洗滌，在真空干燥箱中干燥，得到干燥的鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維。其中，所述離心為本領(lǐng)域常用的分離方式；所述洗滌為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的洗滌方式，本發(fā)明對此沒有特殊限定。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為50℃～100℃，更優(yōu)選為60℃～90℃。所述干燥的時間優(yōu)選為4h～24h，更優(yōu)選為6h～20h，最優(yōu)選為12h～15h。

本發(fā)明還提供了一種鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維，按照以上方法制備得到。

本發(fā)明還提供了一種納米纖維負(fù)載顆粒的復(fù)合材料，為上述制備方法制備得到的金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維經(jīng)煅燒得到。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述煅燒優(yōu)選在保護(hù)性氣體存在的氣氛下進(jìn)行；所述保護(hù)性氣體優(yōu)選為氬氣或氮?dú)?，更?yōu)選為氬氣。在本發(fā)明中，所述煅燒的溫度優(yōu)選為300℃～1200℃，更優(yōu)選為500℃～900℃；所述煅燒的時間優(yōu)選為1h～4h，更優(yōu)選為2h～3h。

本發(fā)明還提供了上述高溫煅燒后得到的納米纖維負(fù)載顆粒的復(fù)合材料，作為催化劑在電化學(xué)產(chǎn)氫領(lǐng)域的應(yīng)用。

該電化學(xué)測試是在通常的三電極條件下測定的，旋轉(zhuǎn)圓盤電極負(fù)載催化劑作為工作電極，其中催化劑的負(fù)載量為0.5mg/cm²，鉑片作為對電極，飽和甘汞電極作為參比電極。電化學(xué)反應(yīng)的電解液為1mol/l的koh溶液，極化曲線的掃描速率為2mv/s。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合材料作為催化劑在產(chǎn)氫反應(yīng)中，達(dá)到10ma/cm²和20ma/cm²的電流密度僅僅分別需要320mv和365mv的過電勢，是目前文獻(xiàn)報道中較好的數(shù)值。在電化學(xué)電解水制氫領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的金屬鉬酸鹽/碳復(fù)合納米纖維及其制備方法以及復(fù)合材料及其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

(1)碲納米線分散液的制備：將920mg亞碲酸鈉和10g聚乙烯吡咯烷酮加入到320ml水中，攪拌均勻后，再加入16.7ml水合肼和33.3ml氨水，攪拌至均勻后倒入500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)3h，即可得到碲納米線分散液；

(2)碳包覆碲納米電纜的制備：取150ml碲納米線分散液與450ml丙酮進(jìn)行混合，在15000轉(zhuǎn)每分鐘的離心速度下離心5分鐘，得到沉淀，將碲納米線的沉淀物分散到350ml水中，攪拌至均勻后加入20g葡萄糖，將該混合溶液轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)5h，即可得到碳包覆碲納米電纜分散液；

(3)金屬鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的制備：向上述得到的350ml碳包覆碲納米電纜分散液中依次加入20mmol鉬酸鈉和20mmol硝酸鈷。攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)12h后，對產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌，在60℃真空干燥箱中干燥12h，即可得到干燥的鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維。

將得到的復(fù)合納米纖維進(jìn)行電鏡分析，結(jié)果參見圖1～3。圖1為大范圍的掃描電子顯微鏡照片，可以看出鉬酸鈷與碳的復(fù)合納米纖維為一維結(jié)構(gòu)且尺寸均一。圖2為大倍數(shù)的掃描電鏡照片，可以看出纖維表面無任何顆粒，表明鉬酸鈷納米顆粒有可能被包覆在纖維里面。圖3為透射電鏡照片，可以看出纖維的直徑大約為90nm，中間的碲納米線模板仍然清晰可見。

實(shí)施例2

(1)碲納米線分散液的制備：將920mg亞碲酸鈉和10g聚乙烯吡咯烷酮加入到320ml水中，攪拌均勻后，再加入16.7ml水合肼和33.3ml氨水，攪拌至均勻后倒入500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)3h，即可得到碲納米線分散液；

(2)碳包覆碲納米電纜的制備：取120ml碲納米線分散液與450ml丙酮進(jìn)行混合，在15000轉(zhuǎn)每分鐘的離心速度下離心5分鐘，得到沉淀，將碲納米線的沉淀物分散到350ml水中，攪拌至均勻后加入20g葡萄糖，將該混合溶液轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)5h，即可得到碳包覆碲納米電纜分散液；

(3)金屬鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的制備：向上述得到的350ml碳包覆碲納米電纜分散液中依次加入20mmol鉬酸鈉和20mmol硝酸鈷。攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)12h后，對產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌，在60℃真空干燥箱中干燥12h，即可得到干燥的鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維。

將得到的復(fù)合納米纖維進(jìn)行透射電鏡分析，結(jié)果參見圖4。可以看出該復(fù)合納米纖維尺寸均一、表面光滑無任何顆粒，且中間的碲納米線模板仍然清晰。由于降低了碲納米線模板的用量且其它反應(yīng)參數(shù)未變，導(dǎo)致了納米纖維的直徑增加，大約為130nm。

實(shí)施例3

(1)碲納米線分散液的制備：將920mg亞碲酸鈉和10g聚乙烯吡咯烷酮加入到320ml水中，攪拌均勻后，再加入16.7ml水合肼和33.3ml氨水，攪拌至均勻后倒入500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)3h，即可得到碲納米線分散液；

(2)碳包覆碲納米電纜的制備：取80ml碲納米線分散液與450ml丙酮進(jìn)行混合，在15000轉(zhuǎn)每分鐘的離心速度下離心5分鐘，得到沉淀，將碲納米線的沉淀物分散到350ml水中，攪拌至均勻后加入20g葡萄糖，將該混合溶液轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)5h，即可得到碳包覆碲納米電纜分散液；

(3)金屬鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的制備：向上述得到的350ml碳包覆碲納米電纜分散液中依次加入20mmol鉬酸鈉和20mmol硝酸鈷。攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)12h后，對產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌，在60℃真空干燥箱中干燥12h，即可得到干燥的鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維。

將得到的復(fù)合納米纖維進(jìn)行透射電鏡分析，結(jié)果參見圖5?？梢钥闯鲈搹?fù)合納米纖維尺寸均一、表面光滑無任何顆粒，且中間的碲納米線模板仍然清晰。相對于實(shí)施例1～2，碲納米線模板的用量進(jìn)一步降低，納米纖維的直徑進(jìn)一步增加，大約為150nm。

實(shí)施例4

(1)碲納米線分散液的制備：將920mg亞碲酸鈉和10g聚乙烯吡咯烷酮加入到320ml水中，攪拌均勻后，再加入16.7ml水合肼和33.3ml氨水，攪拌至均勻后倒入500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)3h，即可得到碲納米線分散液；

(2)碳包覆碲納米電纜的制備：取50ml碲納米線分散液與450ml丙酮進(jìn)行混合，在15000轉(zhuǎn)每分鐘的離心速度下離心5分鐘，得到沉淀，將碲納米線的沉淀物分散到350ml水中，攪拌至均勻后加入20g葡萄糖，將該混合溶液轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)5h，即可得到碳包覆碲納米電纜分散液；

(3)金屬鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的制備：向上述得到的350ml碳包覆碲納米電纜分散液中依次加入20mmol鉬酸鈉和20mmol硝酸鈷。攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)12h后，對產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌，在60℃真空干燥箱中干燥12h，即可得到干燥的鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維。

將得到的復(fù)合納米纖維進(jìn)行透射電鏡分析，結(jié)果參見圖6?？梢钥闯鲈搹?fù)合納米纖維尺寸均一、表面光滑無任何顆粒，且中間的碲納米線模板仍然清晰。相對于實(shí)施例1～3，碲納米線模板的用量進(jìn)一步降低，納米纖維的直徑進(jìn)一步增加，大約為180nm。

實(shí)施例5

(1)碲納米線分散液的制備：將920mg亞碲酸鈉和10g聚乙烯吡咯烷酮加入到320ml水中，攪拌均勻后，再加入16.7ml水合肼和33.3ml氨水，攪拌至均勻后倒入500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)3h，即可得到碲納米線分散液；

(2)碳包覆碲納米電纜的制備：取50ml碲納米線分散液與450ml丙酮進(jìn)行混合，在15000轉(zhuǎn)每分鐘的離心速度下離心5分鐘，得到沉淀，將碲納米線的沉淀物分散到350ml水中，攪拌至均勻后加入20g葡萄糖，將該混合溶液轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)5h，即可得到碳包覆碲納米電纜分散液；

(3)金屬鉬酸鈷與碳復(fù)合納米纖維的制備：向上述得到的350ml碳包覆碲納米電纜分散液中依次加入20mmol鉬酸鈉和20mmol硝酸鎳。攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到500ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在180℃烘箱中反應(yīng)12h后，對產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌，在60℃真空干燥箱中干燥12h，即可得到干燥的鉬酸鎳與碳復(fù)合納米纖維。

將得到的復(fù)合納米纖維進(jìn)行透射電鏡分析，結(jié)果參見圖7?？梢钥闯鲈撱f酸鎳與碳的復(fù)合納米纖維與實(shí)施例1～4中鉬酸鈷與碳的復(fù)合納米纖維無明顯區(qū)別，尺寸均一，直徑大約為180nm，表面光滑無任何顆粒，且中間的碲納米線模板仍然清晰。

實(shí)施例6

將實(shí)施例1制備得到的鉬酸鈷與碳的復(fù)合納米纖維在管式爐進(jìn)行500℃退火處理2h，保護(hù)氣體為氬氣。

將得到的產(chǎn)物進(jìn)行表征，結(jié)果參見圖8和圖9。從圖8的透射電鏡圖可以看出，大量的納米顆粒清晰可見，且均勻分布在納米纖維上，顆粒尺寸大約為5nm。圖9的xrd數(shù)據(jù)分析顯示，與鉬酸鈷的標(biāo)準(zhǔn)卡片相符，證明該納米顆粒為結(jié)晶性的鉬酸鈷。

實(shí)施例7

將實(shí)施例1制備得到的鉬酸鈷與碳的復(fù)合納米纖維在管式爐進(jìn)行900℃退火處理2h，保護(hù)氣體為氬氣。

將得到的產(chǎn)物進(jìn)行表征，結(jié)果參見圖10和圖11。從圖10的透射電鏡圖可以看出，大量的納米顆粒分布在納米纖維上，顆粒尺寸大約為20～40nm。圖11的xrd數(shù)據(jù)分析顯示，與單質(zhì)鈷和碳化鉬的標(biāo)準(zhǔn)卡片相符，證明該納米顆粒為結(jié)晶性的鈷和碳化鉬的混合物相。

實(shí)施例8

將實(shí)施例7制備得到的鈷和碳化鉬復(fù)合納米顆粒負(fù)載在碳纖維上作為電催化劑，按照上文所述的方法對其在進(jìn)行電化學(xué)電解水產(chǎn)氫性能的檢測，結(jié)果參見圖12，由圖12可以看出，該混合催化劑在堿性電解液下有著較好的電催化產(chǎn)氫的性能，其達(dá)到10ma/cm²和20ma/cm²的電流密度僅僅需要320mv和365mv的過電勢，是目前文獻(xiàn)報道中較好的數(shù)值。

由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明制備金屬鉬酸鹽與碳復(fù)合納米纖維的方法簡單，產(chǎn)品純度高，成本較低，易于大規(guī)模推廣，同時將其碳化得到的鈷和碳化鉬復(fù)合材料有著優(yōu)異的電化學(xué)電解水氫的催化性能，具有良好的應(yīng)用前景。

以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。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，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。