钼硫化物碳纳米复合材料电催化析氢催化剂项目

新能源与节能环保

氢能源是高效的绿色能源，如何低廉高效的大规模生产是制约其应用的一个关键因素。近年来，电解水制氢受到学术界广泛关注，寻找廉价高效的非铂电催化剂成为时下研究热点。本项目分别采用辐射法及水热法制备了钼硫化物/碳纳米复合材料,其催化析氢性能优于商用Pt/C（20%Pt）催化剂，而且具有良好的催化稳定性,适合大规模制备。

本项目实现了低成本电催化析氢催化剂钼硫化物/碳纳米复合材料的制备，可取代贵金属Pt/C催化剂，应用于电催化析氢领域。研究成果可直接用于电解水制氢、氢燃料电池及相关电动设备。

利用辐射法可在室温下一步还原高价Mo离子制备MoSxOy/碳纳米复合材料，避免了纳米粒子的聚集，并通过优化前驱体种类，碳源和反应条件等，制备了具有优良电催化析氢性能的MoSxOy/碳纳米复合材料，该材料在300mV过电势下，电流密度可达350mA/cm⟡，接近商用Pt/C催化剂，并具有优良的催化稳定性。炭黑作为优良的导电材料和钼硫化物复合显著提高了复合材料的催化性能。在此设计思想基础上，通过优化炭黑用量和水热反应条件，成功制备了具有优异电催化析氢性能的MoSx/碳黑纳米复合材料，在300mV过电势下，电流密度高达450mA/cm⟡，其性能超过了商用Pt/C催化剂，并具有优良的催化稳定性。