復合材料，其產氫催化活性高;并且本發明能簡化工藝流程，降低成本，適于大規模工業化推廣。
[0048]本發明實施例提供NiMoO4納米棒，所述NiMoO4納米棒采用本領域技術人員熟知的納米材料即可，其優選按照以下步驟制得:
[0049]將Ni(NO3)2.6Η20和Na2MoO4.2Η20及水混合，得到混合溶液；
[0050]將所述混合溶液在120°C?180 0C的條件下進行反應，依次經分離、洗滌和干燥，得到NiMoCU納米棒。
[0051 ] 本發明實施例優選將Ni(NO3)2.6H20和Na2MoO4.2H20加入到去離子水中，得到混合物。其中，Ni(NO3)2.6H20和Na2MoO4.2H20的摩爾比可為1:1;在本發明的實施例中，Ni(NO3)2.6H20^Na2MoO4.2H20和水的用量比優選為(I?4)mmol: (I?4)mmol:35mL。并且，本發明對Ni(NO3)2.6H20和Na2MoO4.2H20及水的加料順序沒有特殊限制。本發明優選將得到的混合物攪拌，如在磁力攪拌器上攪拌使混合均勻，得到澄清的混合溶液。
[0052]本發明實施例可將得到的混合溶液轉移到50mL反應釜中，放進120 °C?180 °C的烘箱中，反應一定時間，得到反應混合物。其中，所述反應的溫度優選為130°C?160°C，更優選為150 °C ;所述反應的時間優選為4h?12h，更優選為6h?1h。將反應混合物取出反應釜，其為黃色沉淀。
[0053]本發明優選將得到的反應混合物離心、洗滌，在真空干燥箱中干燥，得到NiMoO4納米棒。其中，所述離心為本領域常用的分離方式;所述洗滌為本領域技術人員熟知的技術手段，本發明沒有特殊限制。在本發明中，所述干燥的溫度優選為50°C?100°C，更優選為60°C?90°C。所述干燥的時間優選為4h?24h，更優選為6h?20h，最優選為12h?15h。
[0054]本發明實施例將NiMoO4納米棒和碳源單體在Tris試劑溶液中進行反應，得到NiMoO4/碳源前體。本發明優選將NiMoO4納米棒分散到Tri s試劑溶液中，再加入碳源單體，反應得到NiMoO4和碳源復合的前體材料。
[0055]在本發明中，Tris試劑為三羥甲基氨基甲烷，Tris試劑溶液的pH值優選為8?9。在本發明的一個實施例中，使用稀鹽酸調節Tris試劑溶液的pH值，使溶液pH值為8.5;并且，所述稀鹽酸的物質的量濃度為Imo 1/Lο在本發明的優選實施例中，Tris試劑溶液中Tris試劑的濃度為2mg/mL?5mg/mL，優選為2mg/mL。本發明可稱取一定量的NiMo04納米棒，分散到上述Tris試劑溶液中，優選攪拌使分散均勻。在分散后的Tris試劑溶液中，NiMoO4納米棒的質量與所述溶液的體積的比例優選為(0.4?0.6)g:lL，更優選為0.4g:1L。
[0056]在上述含有NiMo04納米棒的Tris試劑溶液中，本發明實施例加入碳源單體進行反應，通過聚合包覆得到NiMoO4/碳源前體。在本發明實施例中，所述碳源單體優選自多巴胺、葡萄糖、吡咯和苯胺中的一種或多種，更優選為多巴胺。所述碳源單體在Tris試劑溶液中的濃度優選為0.2?0.8g/L，更優選為0.3?0.6g/L。在本發明的一些實施例中，所述碳源單體為多巴胺;所述多巴胺的質量與Tris試劑溶液的體積的比例為(0.2?0.8)g:lL，優選為(0.2?0.5)g:lL。本發明聚合包覆的反應可在常溫如20 0C?40 V下進行，聚合包覆反應的時間優選為20h?30h，更優選為24h?26h。在本發明的一個實施例中，所述反應在常溫下進行 24h。
[0057]以上步驟均在劇烈攪拌的條件下進行，本發明實施例可將得到的反應物離心，多次清洗后，經烘干，得到NiMoO4/碳源前體。
[0058]其中，所述離心為本領域常用的分離方式;本發明對清洗也沒有特殊限定。所述烘干的方式優選為真空干燥，即在真空干燥箱中烘干一定時間。所述烘干的溫度優選為50°C?100°C，更優選為60°C?80°C ;所述烘干的時間優選為4h?24h，更優選為6h?20h，最優選為12h?18h。根據碳源單體不同，本發明實施例得到的NiMoCk/碳源前體可為NiMoCk/聚多巴胺前體、NiMoO4/聚苯胺前體或NiMoO4/聚吡咯前體等材料。
[0059]本發明實施例將得到的NiMoO4/碳源前體進行煅燒，得到多孔碳負載金屬復合材料，所述復合材料包括:多孔碳載體和負載在多孔碳載體上的鎳和碳化鉬。
[0060]本發明通過將NiMoO4/碳源前體材料在高溫下煅燒，得到多孔碳負載鎳和碳化鉬的復合材料。在本發明的實施例中，所述煅燒在保護性氣體存在的氣氛下進行;高溫煅燒的氣氛優選為氬氣或氮氣，更優選為氬氣。在本發明中，所述煅燒的溫度優選為700°C?900°C，更優選為750°C?850°C，最優選為800°C ;所述煅燒的時間可為2h?3h，優選為2h。
[0061]得到多孔碳負載金屬復合材料后，本發明將其進行電鏡分析等試驗。本發明一個實施例的分析結果顯示，煅燒后的多孔碳負載鎳和碳化鉬復合材料具有多孔結構，保持了一維棒狀形貌，尺寸均一。并且，鎳和碳化鉬的物相與標準卡片相符合，分散性很好，所有的顆粒鑲嵌在多孔碳的骨架里面。
[0062]本發明還提供了上文所述的多孔碳負載金屬復合材料或上文所述的制備方法制得的復合材料，作為催化劑在電化學產氫和/或產氧的應用。
[0063]本發明以上文所述的復合材料作為電催化劑，可以進行產氫反應，也可以進行產氧反應，還可以進行全水分解。在本發明的優選實施例中，產氫反應、產氧反應和全水分解中，電解液為lmol/L的KOH溶液，線性掃描伏安法的掃描速率為2mV/s;本發明其他實施例也可以采用本領域常用的電解液。
[0064]在本發明的一些實施例中，產氫和產氧反應在三電極條件下測定，旋轉圓盤電極負載上述催化劑作為工作電極，鉑片作為對電極，飽和甘汞電極作為參比電極，旋轉圓盤電極上催化劑負載量為0.5mg/cm2。在本發明的另一些實施例中，全水分解反應在兩電極下測定，兩電極均為本領域常用的商業泡沫鎳負載的催化劑基體，該催化劑基體上再負載上述復合材料，所述復合材料作為催化劑的負載量為2mg/cm2。
[0065]實驗結果表明，本發明實施例提供的復合材料作為催化劑在產氫反應中，過電位為0.25V時，其電流密度能夠達到52mA/cm2;在產氧反應中過電位為0.40V時，其電流密度能夠達到23mA/cm2 ；在全水解反應中，電位為1.68V時，其電流密度能夠達到1mA/cm2，電化學全水解催化活性高，在電催化產氫產氧及全水分解領域具有良好的應用前景。
[0066]為了進一步理解本申請，下面結合實施例對本申請提供的多孔碳負載金屬復合材料及其制備方法和應用進行具體地描述。
[0067]實施例1
[0068](I)NiMoO4納米棒材料的制備:將2mmol Ni(NO3)2.6H2O和2mmol Na2MoO4.2H20分別溶解在17.5mL去離子水中，攪拌充分溶解，將上述Na2MoO4溶液加入到Ni (NO3 h溶液中，攪拌10分鐘，形成均勻的混合溶液;將該混合溶液轉移到50mL反應釜中，放進150°C烘箱中，反應6h;取出反應釜，得到大量黃色沉淀，將得到的反應混合物離心，然后用蒸餾水洗滌兩遍，用乙醇洗滌一遍，放置在60 °C真空干燥箱中干燥12h。
[0069](2)制備2mg/mL的Tris試劑溶液，接著使用lmol/L稀鹽酸調節Tris試劑溶液的pH值，使溶液PH值為8.5。稱取一定量的步驟(I)制得的NiMoO4納米棒，分散到上述Tris試劑溶液中，NiMoO4的質量濃度為0.6mg/mL，攪拌使分散均勻，然后加入多巴胺，多巴胺的質量濃度為0.6mg/mL，常溫反應24h。以上步驟均在劇烈攪拌條件下進行，將得到的反應物離心，多次清洗后，在60 °C真空干燥箱中烘干12h，得到NiMoO4/聚多巴胺前體材料。
[0070](3)將所述NiMoO4/聚多巴胺前體材料在氬氣中高溫煅燒，得到多孔碳負載鎳和碳化鉬復合材料，高溫煅燒溫度為800 0C，高溫煅燒時間為2h，高溫煅燒氣氛為氬氣。
[0071]將得到的復合材料進行電鏡分析，結果參見圖1和圖2。圖1為實施例1所得多孔碳負載鎳和碳化鉬復合材料的掃描電鏡照片，從圖1可以看出，煅燒后的多孔碳負載鎳和碳化鉬復合材料保持了一維棒狀形貌，尺寸均一。圖2