基于二硫化鉬納米復(fù)合材料的制備及電化學(xué)析氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-18 03:44
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng),現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)對(duì)能源的需求量不斷增加,導(dǎo)致產(chǎn)生的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題變得日益突出,開(kāi)發(fā)綠色可持續(xù)新能源勢(shì)在必行。其中,氫能由于一系列優(yōu)點(diǎn)而作為可替代能源受到廣泛關(guān)注,產(chǎn)生的制氫技術(shù)中,電解水制氫由于操作簡(jiǎn)單、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)有效制氫途徑之一,析氫催化劑中性能最好的是鉑系貴金屬,但因?yàn)榈蛢?chǔ)存量,以及價(jià)格昂貴限制了其大規(guī)模應(yīng)用。二硫化鉬,過(guò)渡金屬硫化物的典型代表,經(jīng)過(guò)大量研究表明,其具有優(yōu)異的電催化析氫性能。但二硫化鉬為半導(dǎo)體材料,其導(dǎo)電性差,以及易團(tuán)聚使得析氫活性位點(diǎn)數(shù)量減少。因此,為改善二硫化鉬存在的問(wèn)題,本課題研究?jī)?nèi)容主要分以下兩部分:1、通過(guò)溶劑熱法成功地將二硫化鉬(MoS2)與氮摻大孔介孔碳(N-MMC)復(fù)合,調(diào)節(jié)前驅(qū)體的質(zhì)量比,探究了所制備的二硫化鉬/氮摻大孔介孔碳(MoS2/N-MMC)復(fù)合材料的電催化析氫性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:以鉬酸鈉為鉬源,硫脲為硫源,添加水合肼(還原劑),DMF作為溶劑,氮摻大孔介孔碳作為二硫化鉬生長(zhǎng)的基底,制備了二硫化鉬納米片垂直生長(zhǎng)在氮摻大孔介孔碳的表面的一類(lèi)三維納米復(fù)合材料。通過(guò)電化學(xué)測(cè)試對(duì)其析氫性能進(jìn)行了探究。2、通過(guò)一步溶劑...
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 氫能源與現(xiàn)狀
1.2 制氫技術(shù)
1.3 電催化析氫反應(yīng)
1.3.1 析氫反應(yīng)的催化機(jī)理
1.3.2 電催化析氫性能參數(shù)
1.4 電催化析氫材料研究現(xiàn)狀分析
1.5 二硫化鉬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.6 二硫化鉬的制備方法
1.6.1 機(jī)械剝離法
1.6.2 液相剝離法
1.6.3 電化學(xué)剝離法
1.6.4 化學(xué)氣相沉積
1.6.5 水熱(溶劑)法
1.7 二硫化鉬基析氫催化劑
1.8 氮摻雜的碳材料
1.8.1 氮摻雜大孔介孔碳
1.8.2 氮摻雜石墨烯
1.9 課題的提出與研究?jī)?nèi)容
2 二硫化鉬/氮摻大孔介孔碳復(fù)合材料的制備及電催化析氫性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑和儀器
2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料制備
2.2.2.1 氮摻雜大孔介孔碳的制備
2.2.2.2 二硫化鉬/氮摻大孔介孔碳復(fù)合材料的制備
2.2.3 工作電極的制備
2.2.4 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 材料形貌和結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
2.4 小結(jié)
3 鋅摻雜二硫化鉬/氮摻石墨烯復(fù)合材料的制備及電催化析氫性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑和材料
3.2.2 儀器和設(shè)備
3.2.3 實(shí)驗(yàn)材料的制備
3.2.3.1 氮摻石墨烯的制備
3.2.3.2 鋅摻雜二硫化鉬/氮摻石墨烯復(fù)合材料的制備
3.2.4 工作電極的制備
3.2.5 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料形貌和結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
3.4 小結(jié)
4 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的科研成果
致謝
本文編號(hào):3834712
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 氫能源與現(xiàn)狀
1.2 制氫技術(shù)
1.3 電催化析氫反應(yīng)
1.3.1 析氫反應(yīng)的催化機(jī)理
1.3.2 電催化析氫性能參數(shù)
1.4 電催化析氫材料研究現(xiàn)狀分析
1.5 二硫化鉬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.6 二硫化鉬的制備方法
1.6.1 機(jī)械剝離法
1.6.2 液相剝離法
1.6.3 電化學(xué)剝離法
1.6.4 化學(xué)氣相沉積
1.6.5 水熱(溶劑)法
1.7 二硫化鉬基析氫催化劑
1.8 氮摻雜的碳材料
1.8.1 氮摻雜大孔介孔碳
1.8.2 氮摻雜石墨烯
1.9 課題的提出與研究?jī)?nèi)容
2 二硫化鉬/氮摻大孔介孔碳復(fù)合材料的制備及電催化析氫性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑和儀器
2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料制備
2.2.2.1 氮摻雜大孔介孔碳的制備
2.2.2.2 二硫化鉬/氮摻大孔介孔碳復(fù)合材料的制備
2.2.3 工作電極的制備
2.2.4 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 材料形貌和結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
2.4 小結(jié)
3 鋅摻雜二硫化鉬/氮摻石墨烯復(fù)合材料的制備及電催化析氫性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑和材料
3.2.2 儀器和設(shè)備
3.2.3 實(shí)驗(yàn)材料的制備
3.2.3.1 氮摻石墨烯的制備
3.2.3.2 鋅摻雜二硫化鉬/氮摻石墨烯復(fù)合材料的制備
3.2.4 工作電極的制備
3.2.5 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料形貌和結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
3.4 小結(jié)
4 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的科研成果
致謝
本文編號(hào):3834712
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