【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电解水产氢，具体涉及一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法及其电解海水产氢应用。
技术介绍
1、在当前的能源结构中，可再生能源的开发与应用日益成为全球研究的热点。其中，氢被认为是最理想的清洁能源之一，因为其燃烧产物仅为水，几乎不会对环境造成任何污染。目前，电解水产氢被视为获取氢能的有效途径之一，而海水是地球上最丰富的水源和天然电解质，非常适合用于大规模电解制氢。然而，海水中复杂的离子环境，尤其是大量存在的氯离子(cl-)，容易吸附到对金属电极(m)表面，对其造成腐蚀(公式1-3)，导致海水电解产氢的性能急剧下降。因此，开发高活性、耐海水腐蚀的电催化剂是实现高效、稳定的工业化大规模产氢的关键。
2、m+cl-→mclads+e- (1)
3、mclads+cl-→mclx (2)
4、mclx+oh-→m(oh)x+cl- (3)
5、铂镍(ptni)合金纳米材料具有高效的电解水制氢阴极析氢反应(her)活性，这是因为ptni具有趋近于零的氢吸附能，使其对氢的吸附既不会太强也不会太弱，有利于电解水过程中的吸附/脱附过程，因而被认为是性能最好的一类her催化剂。然而，ptni纳米材料的低稳定性是制约其广泛应用的难题。针对上述问题，发展中空葫芦状纳米线结构是构建高性能纳米材料的方法之一，这是因为一维纳米线结构能够暴露更多的活性位
6、目前，虽然有一些关于硒化金属作为her催化剂的研究，但尚无关于ptse2/nise2异质结构的报道，这可能是因为pt(氧化电势为-1.79v)和ni(氧化电势为+0.25v)之间具有较大的氧化还原电势差，难以同时合成ptse2和nise2。而合成异质结构能够结合两种材料的优势，实现组分之间的强相互作用，增强两组分之间的电子传输，有望进一步增强材料的催化性能。
7、综上可见，如果能够实现硒化中空葫芦状ptni异质结纳米线的设计和合成，有望使其能够有效地抵抗海水腐蚀，提高电解海水产氢的性能。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法，所合成的ptse2/nise2半导体异质结纳米材料具有高活性的电解海水产氢性能以及耐海水腐蚀能力，能够有效地抵抗海水腐蚀，提高电解海水产氢的性能，有望实现高效大规模电解海水制氢的应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供了一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法，该方法包括以下步骤：
4、s1、将乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍、十六烷基三甲基氯化铵和葡萄糖溶于油胺中，混匀后进行高温油浴反应，反应后再加入硝酸静置一段时间，之后经离心、洗涤、干燥得到中空葫芦状ptni纳米线；
5、s2、将步骤s1的中空葫芦状ptni纳米线和硒粉分别放置在管式炉的气体下游和气体上游，经高温硒化反后形成中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线。
6、优选地，步骤s2中，所述高温硒化反在惰性气体氛围下进行，反应的温度为300-500℃，反应的时间为0.5-3h，升温速率为4-6℃·min-1。
7、本专利技术先利用高温油浴反应制备得到中空葫芦状ptni纳米线，再利用高温硒化反应，通过控制反应的温度使pt和ni同时转化为ptse2和nise2，得到中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线，所得材料同时具有中空葫芦状纳米线形貌特性、硒化特性和异质结特性。
8、优选地，步骤s2中，所述中空葫芦状ptni纳米线与硒粉的质量比为1:(30-100)。
9、优选地，步骤s1中，所述乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍、十六烷基三甲基氯化铵与葡萄糖的摩尔比为3:1:(20-60):(10-20)。
10、优选地，步骤s1中，所述乙酰丙酮铂在油胺中的浓度为0.1mmol/10-50ml。
11、优选地，步骤s1中，所述高温油浴反应的温度为160-200℃，时间为4-6h。
12、优选地，步骤s1中，所述硝酸的浓度为7-15mol·l-1，所述硝酸与油胺的体积比为1：10-30。
13、优选地，步骤s1中，所述静置的时间为0.5-3h。
14、本专利技术第二方面提供了采用第一方面所述的合成方法制备得到的中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线。
15、本专利技术第三方面提供了第二方面所述的中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线在电催化海水产氢中的应用。
16、本专利技术经研究发现，与简单机械混合制备的ptse2/nise2复合材料相比，所制备的ptse2/nise2异质结材料具有强晶面结合力，能够结合两种硒化物半导体对于电解水的优势，有效增强两组分之间的电子传输，加速析氢反应的进行，提高材料的稳定性。因此，通过本专利技术方法制备的ptse2/nise2异质结材料能够大幅度提高材料的电解海水析氢性能，有望应用于工业化大规模电解海水制氢。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、本专利技术公开了一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法，先通过高温油浴制备具有一维材料高效电子传输特的一维ptni葫芦状纳米线，再通过硝酸刻蚀使其具有中空结构，暴露更多的活性位点，同时增强电极反应中的物质传输，最后对所得的中空葫芦状ptni纳米线进行高温硒化形成ptse2/nise2半导体异质结，进一步改善材料的电子结构，增强了材料的电催化活性和耐海水腐蚀能力。与机械混合的商业ptse2/nise2材料、se掺杂的ptni合金、未硒化的ptni合金材料以及目前作为基准催化剂的商业pt/c材料相比，本专利技术合成的中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线应用于电解海水制氢不仅展现出更优异的催化活性，同时也具有更高的稳定性，有望应用于工业化大规模电解海水制氢。
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1.一种中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤S2中，所述高温硒化反在惰性气体氛围下进行，反应的温度为300-500℃，反应的时间为0.5-3h，升温速率为4-6℃·min-1。
3.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤S2中，所述中空葫芦状PtNi纳米线与硒粉的质量比为1:(30-100)。
4.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍、十六烷基三甲基氯化铵与葡萄糖的摩尔比为3:1:(20-60):(10-20)。
5.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述乙酰丙酮铂在油胺中的浓度为0.1mmol/10-50mL。
6.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状PtS
7.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述硝酸的浓度为7-15mol·L-1，所述硝酸与油胺的体积比为1:10-30。
8.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述静置的时间为0.5-3h。
9.采用权利要求1-8任一项所述的合成方法制备得到的中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线。
10.权利要求9所述的中空葫芦状PtSe2/NiSe2异质结纳米线在电催化海水产氢中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤s2中，所述高温硒化反在惰性气体氛围下进行，反应的温度为300-500℃，反应的时间为0.5-3h，升温速率为4-6℃·min-1。
3.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤s2中，所述中空葫芦状ptni纳米线与硒粉的质量比为1:(30-100)。
4.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成方法，其特征在于，步骤s1中，所述乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍、十六烷基三甲基氯化铵与葡萄糖的摩尔比为3:1:(20-60):(10-20)。
5.根据权利要求1所述的一种中空葫芦状ptse2/nise2异质结纳米线的合成...
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