[发明专利]一种负载于泡沫镍的镍钼基双金属碳化物及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种负载于泡沫镍的镍钼基双金属碳化物及其制备方法和应用。本发明采用硝酸镍以及钼酸铵分别作为镍源和钼源，以及葡萄糖作为碳源，通过水热以及高温渗碳的方法在泡沫镍表面原位生长双金属碳化物Mo₆Ni₆C。该方法操作简便，原料易得，制备成本低廉，反应周期短，并且可重复性高。这种材料在电催化分解水领域中表现出优异的析氢性能。在酸性电解质溶液中，其析氢过电位在‑51mV时，电流密度可达8～12mA cm^‑2，并可以保持稳定工作200个小时以上无明显衰减；同时，在碱性电解质溶液中，其析氢过电位在‑34mV时，电流密度也可以达到8～12mA cm^‑2，并可以保持稳定工作300个小时以上无明显衰减。本发明的负载于泡沫镍的镍钼基双金属碳化物不仅可以直接作为电催化析氢的工作电极，同时还可以用于氯碱工业、电解水工艺、太阳能电解水制氢等领域。

主权项

1.一种负载于泡沫镍的镍钼基双金属碳化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将0.2～0.6g六水合硝酸镍，0.3～0.7g四水合七钼酸铵以及0.05～0.25g葡萄糖分散于10～50mL去离子水中，置于聚四氟乙烯内衬的钢套内，将1～5片一定面积的泡沫镍放入，在烘箱中150～200℃条件下水热2～10个小时，自然冷却至室温以后，用去离子水将泡沫镍冲洗干净，置于60℃烘箱中烘干待用；(2)取1～5片步骤(1)得到的烘干后泡沫镍置于管式炉中的石英方舟内，以0.05～0.3L min^‑1通入充分混合的载气，反应60～180min，自然冷却至室温；所述管式炉的温度为500～900℃，所述载气是氩气与氢气的混合气；(3)取出石英方舟，即得到负载于泡沫镍的镍钼基双金属碳化物Mo₆Ni₆C，属立方晶系，在泡沫镍表面覆盖均匀，以纳米颗粒组成棒状团簇，颗粒尺寸在30～100纳米，形状为不规则球状，棒状团簇尺度为0.5～1.5微米。