实施方案
[0022] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0023] 本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0024] 总实施方案：
[0025] 一种金铜双生结构的电解水催化材料，所述电解水催化材料为金铜双生结构纳米颗粒/碳纳米纤维杂化材料，通过以下步骤制备而得：
[0026] (1)将去离子水放入容器中，搅拌条件下将水溶性高分子聚合物缓慢加入，油浴加热至80℃直至溶液变得透明，再加入水溶性的金盐和水溶性的铜盐，搅拌混合均匀，制得前驱体溶液；所述碳纳米纤维的细度为300-600nm。所述金铜双生结构纳米颗粒的粒径为5-30nm。所述水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇、聚醚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。所述前驱体溶液中各组分的质量浓度如下：水溶性高分子聚合物10-15％，金盐和铜盐共1-10％，去离子水余量。金盐和铜盐的质量比为1：0.5-1：5。所述铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜中的一种或几种。所述金盐为氯金酸。
[0027] (2)将步骤(1)中所制得的前驱体溶液移至注射器中，然后将注射器固定在静电纺丝的注射泵上，高压直流电源的正极与注射器的针头连接，高压直流电源的负极与铺有铝箔的收集板连接，调节流速与纺丝距离，提供电压即可在收集板上得到含有金盐和铜盐的高分子聚合物的复合纳米纤维膜；所述静电纺丝过程中的前驱体溶液的流速为0.3-0.6ml/h，电压为10-20kV，注射器与接收装置之间的距离为10-20cm。
[0028] (3)将步骤(2)中所制得的复合纳米纤维膜裁剪成矩形并覆盖在刚玉舟的表面，将刚玉舟放入化学气相沉积管式炉的加热中心区域，在空气中预氧化1-3小时，温度为230-280℃；然后以1-10℃/分钟速率升温至800-1000℃，保温3-6小时，在预氧化结束后通入氩气，最后随炉冷却至室温，即可得到的金铜双生结构的电解水催化材料。
[0029] 所述的金铜双生结构的电解水催化材料作为电催化析氢反应的阴极催化剂。
[0030] 实施例1：
[0031] 在三口烧瓶中加入一定体积的去离子水，然后搅拌的条件下将1.5克聚乙烯醇(PVA)溶粉末缓慢加入，油浴加热至80℃直至溶液变得透明，再加入0.05克氯化铜和0.025克氯金酸缓慢加入上述溶液中，30分钟后便可以得到含有金盐和铜盐的前驱体溶液，前驱体溶液中各组分的质量浓度如下：聚乙烯醇12％，氯金酸0.2％，氯化铜0.4％；将得到的前驱体溶液移至10mL的注射器中，然后将注射器固定在静电纺丝的注射泵上，高压直流电源的正极与注射器的针尖连接，高压直流电源的负极与铺有铝箔的接收板连接，调节收集板与针头之间的距离为10cm，注射泵的进样速度为0.5mL/h，设置正压电压为10kV，负压电压为1.5kV，即可在收集板上得到含有金盐和铜盐的高分子聚合物的复合纳米纤维膜；将纳米纤维膜裁剪成矩形并覆盖在刚玉舟的表面，将刚玉舟放入化学气相沉积管式炉的加热中心区域，在空气中预氧化1小时，温度为230℃。在预氧化结束后通入氩气然后以5℃/分钟升温至900℃，并保温3个小时。最后随炉冷却至室温，即可得到所述的金铜双生结构的电解水催化材料。
[0032] 实施例2：
[0033] 在三口烧瓶中加入一定体积的去离子水，然后搅拌的条件下将1.5克聚醚酰亚胺(PEI)溶粉末缓慢加入，油浴加热至80℃直至溶液变得透明，再加入0.025克氯化铜和0.05克氯金酸缓慢加入上述溶液中，30分钟后便可以得到含有金盐和铜盐的前驱体溶液，前驱体溶液中各组分的质量浓度如下：聚醚酰亚胺12％，氯金酸0.4％，氯化铜0.2％；将得到的前驱体溶液移至10mL的注射器中，然后将注射器固定在静电纺丝的注射泵上，高压直流电源的正极与注射器的针尖连接，高压直流电源的负极与铺有铝箔的接收板连接，调节收集板与针头之间的距离为15cm，注射泵的进样速度为0.3mL/h，设置正压电压为15kV，负压电压为1.5kV(请对参数进行调整)，即可在收集板上得到含有金盐和铜盐的高分子聚合物的复合纳米纤维膜；将纳米纤维膜裁剪成矩形并覆盖在刚玉舟的表面，将刚玉舟放入化学气相沉积管式炉的加热中心区域，在空气中预氧化2小时，温度为250℃。在预氧化结束后通入氩气然后以1℃/分钟升温至800℃，并保温4个小时。最后随炉冷却至室温，即可得到所述的金铜双生结构的电解水催化材料。
[0034] 实施例3：
[0035] 在三口烧瓶中加入一定体积的去离子水，然后搅拌的条件下将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶粉末缓慢加入，油浴加热至80℃直至溶液变得透明，再加入0.05克氯化铜和0.025克氯金酸缓慢加入上述溶液中，30分钟后便可以得到含有金盐和铜盐的前驱体溶液，前驱体溶液中各组分的质量浓度如下：聚乙烯吡咯烷酮12％，氯金酸0.2％，氯化铜0.4％；将得到的前驱体溶液移至10mL的注射器中，然后将注射器固定在静电纺丝的注射泵上，高压直流电源的正极与注射器的针尖连接，高压直流电源的负极与铺有铝箔的接收板连接，调节收集板与针头之间的距离为18cm，注射泵的进样速度为0.6mL/h，设置正压电压为18kV，负压电压为2.0kV，即可在收集板上得到含有金盐和铜盐的高分子聚合物的复合纳米纤维膜；将纳米纤维膜裁剪成矩形并覆盖在刚玉舟的表面，将刚玉舟放入化学气相沉积管式炉的加热中心区域，在空气中预氧化3小时，温度为280℃。在预氧化结束后通入氩气然后以10℃/分钟升温至1000℃，并保温6个小时。最后随炉冷却至室温，即可得到所述的金铜双生结构的电解水催化材料。
[0036] 图1表明铜纳米粒子，金纳米粒子和金铜合金纳米粒子在碳纳米纤维中负载均匀，而且金铜合金纳米粒子是以双生结构的形式存在；图2说明本发明所制备的杂化材料具有良好的析氢电催化活性和稳定性。
[0037] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
