碳化鉬(化學(xué)式MoC)具有較高熔點(diǎn)和硬度、良好熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性和極好抗腐蝕性等特點(diǎn),作為優(yōu)秀的高活性電催化制氫催化劑的替代催化劑,其制備過程受到關(guān)注。
目前,常規(guī)能源如石油煤炭等儲量日益減少,急需發(fā)展氫氣這種具有優(yōu)異燃燒性能、清潔無污染的綠色能源。但是,要想發(fā)展氫氣,需要制氫技術(shù)工藝跟上,目前工業(yè)制氫工藝主要是石化催化裂化及天然氣蒸汽重整制氫,無法滿足國家提出的“綠色可持續(xù)發(fā)展”的發(fā)展需求。
隨著新型發(fā)電發(fā)電技術(shù)如太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電等的發(fā)展,電解水制氫技術(shù)越來越重要,要發(fā)展電解水制氫技術(shù),核心就是開發(fā)出高效、穩(wěn)定、廉潔的制氫(其實(shí)也包括析氧)電催化劑,目前最有效的電催化劑是鉑基催化劑,此催化劑在電解水制氫過程中具有最低的過電勢和很高的穩(wěn)定性,但價(jià)格高昂,儲量低,嚴(yán)重制約了此種電催化劑在電解水制氫技術(shù)上的應(yīng)用。因此尋找廉價(jià)、可代替的高活性電催化制氫催化劑迫在眉睫,近年來研究發(fā)現(xiàn)MoC是最佳的可替代催化劑之一,其合成方法穩(wěn)定性高,簡單,pH適用范圍寬泛,下面介紹下碳化鉬的制備過程:
1.0 將200mg鉬酸銨和三聚氰胺直接混合到陶瓷坩堝中(質(zhì)量比為1∶2),放置混合物坩堝于石英管中,并在氬氣環(huán)境中以3℃每分鐘的速度將真空管加熱至800°C,保存3h,待其自然冷卻至室溫進(jìn)行MoC生產(chǎn)。
2.0 同時(shí),為了更好地研究催化劑結(jié)構(gòu)與電化學(xué)催化劑性能之間的關(guān)系,也可以采用以下方法進(jìn)行生產(chǎn)。
3.0配比不變,鉬酸銨與三聚氰胺的質(zhì)量比仍為1∶2,熱處理溫度為700℃、900℃和1000℃;2.2將熱處理溫度保持在800℃。調(diào)整原料比例,即鉬酸銨與三聚氰胺的質(zhì)量比為0.5∶2、2∶2和4∶2。