本文關(guān)鍵詞：納米復(fù)合硒化物的合成及其電催化析氫性能研究

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【摘要】：氫能,作為一種新型、清潔、可再生能源,是未來取代化石燃料的一種理想能源。而電解水制取氫氣是最具有前途的可大規(guī)模獲取氫氣的一種方法。然而,電解水制氫由于其過高的析氫電位而需消耗大量的能量,為解決這一問題,我們需要尋求一種高催化活性的電催化劑用于降低析氫電位減少能耗。在眾多的電催化劑材料中,納米硒化物作為一種過渡金屬硫族化合物,受到人們的廣泛關(guān)注和研究。本論文采用水熱法這種簡單、方便、低成本的方法來合成制備具有特殊形貌的納米復(fù)合硒化物,并對其微觀結(jié)構(gòu)表征分析,之后對其電催化析氫性能進行研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下：(1)納米片構(gòu)成的微管狀的二硒化鉬/二硒化鉆納米復(fù)合物的合成工藝探索和制備,并對其電催化析氫性能進行測試和研究分析。采用簡單方便的水熱法成功制備出二硒化鉬/二硒化鈷納米復(fù)合物,對其實驗組分和工藝參數(shù)進行探索,首次合成出納米片自組裝構(gòu)成微管的這種特殊形貌的納米復(fù)合硒化物。將合成出的二硒化鉬/二硒化鈷納米復(fù)合物制成電極,對其酸性環(huán)境下的電催化析氫性能進行研究分析。結(jié)果表明：如此合成的具有微管狀形貌的二硒化鉬/二硒化鈷納米復(fù)合硒化物比純二硒化鉬和純二硒化鈷具有更高的電催化活性。(2)二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的成功制備,及其電催化析氫性能的測試和研究分析。采用水熱法來制備二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物,我們通過恰當(dāng)調(diào)節(jié)各實驗組分的比例和適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚?合成出具有高催化活性的電催化劑。結(jié)果表明：如此合成的二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物電催化劑在強酸性條件下仍具有優(yōu)異的析氫性能和催化穩(wěn)定性。(3)二硒化鉬/二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的成功制備,及其電催化析氫性能的測試和研究分析。采用水熱法制備出二硒化鉬/二硒化鉆/石墨烯納米復(fù)合物,如此合成的復(fù)合電催化劑具有非常優(yōu)異的電催化活性,其開啟電壓僅10 mV,達到目前最低；其催化劑穩(wěn)定性也非常優(yōu)異。這些測試數(shù)據(jù)表明：二硒化鉬/二硒化鈷／石墨烯納米復(fù)合物是一種非常具有應(yīng)用前景和實用價值的電催化析氫材料。
【關(guān)鍵詞】：二硒化鉬 二硒化鈷 石墨烯 電催化 析氫反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TQ116.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 氫能簡介10-12
• 1.1.1 氫能的優(yōu)點10-11
• 1.1.2 氫氣的制取方法11-12
• 1.2 電解水制氫12-14
• 1.2.1 電解水制氫的基本原理12-14
• 1.2.2 電解水制氫的優(yōu)點14
• 1.3 過渡金屬硫族化合物電催化劑14-19
• 1.3.1 過渡金屬硫族化合物電催化劑簡介14-18
• 1.3.2 改善電催化析氫性能的方法18-19
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排19-20
• 第二章 實驗條件及主要測試方法20-23
• 2.1 實驗試劑20
• 2.2 實驗儀器20-21
• 2.3 測試分析方法21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第三章 納米片構(gòu)成的微管狀二硒化鉬/二硒化鈷復(fù)合物的合成及其析氫性能研究23-45
• 3.1 納米片構(gòu)成的微管狀二硒化鉬/二硒化鈷復(fù)合物的合成工藝研究23-39
• 3.1.1 水熱法合成工藝流程23
• 3.1.2 水熱法合成工藝條件探索23-31
• 3.1.3 最佳工藝條件的確定31-33
• 3.1.4 納米片構(gòu)成的微管狀二硒化鉬/二硒化鈷復(fù)合物的微觀表征33-39
• 3.2 納米片構(gòu)成的微管狀二硒化鉬/二硒化鈷復(fù)合物的析氫性能研究39-44
• 3.2.1 工作電極的制備39
• 3.2.2 電化學(xué)測試方法39-40
• 3.2.3 二硒化鉬/二硒化鈷納米復(fù)合物的析氫性能分析40-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 二硒化物與石墨烯納米復(fù)合物的合成及其析氫性能研究45-61
• 4.1 二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的合成及其析氫性能研究45-50
• 4.1.1 二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的合成45-46
• 4.1.2 二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的微觀表征46-48
• 4.1.3 二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的析氫性能研究48-50
• 4.2 二硒化鉬/二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的合成及其析氫性能研究50-60
• 4.2.1 二硒化鉬/二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的合成50-51
• 4.2.2 二硒化鉬/二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的微觀表征51-57
• 4.2.3 二硒化鉬/二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的析氫性能研究57-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 第五章 全文總結(jié)與展望61-63
• 5.1 全文總結(jié)61-62
• 5.1.1 納米片構(gòu)成的微管狀二硒化鉬/二硒化鉆復(fù)合物的合成及其析氫性能研究61
• 5.1.2 二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的合成及其析氫性能研究61
• 5.1.3 二硒化鉬/二硒化鈷/石墨烯納米復(fù)合物的合成及其析氫性能研究61-62
• 5.2 主要的創(chuàng)新點62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-72
• 攻讀碩士期間取得的科研成果72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 吳川,張華民,衣寶廉;化學(xué)制氫技術(shù)研究進展[J];化學(xué)進展;2005年03期

2 李建政,任南琪,林明,王勇;有機廢水發(fā)酵法生物制氫中試研究[J];太陽能學(xué)報;2002年02期

3 李建政,任南琪;生物制氫技術(shù)的研究與發(fā)展[J];能源工程;2001年02期

4 王艷輝,吳迪鏞,遲建;氫能及制氫的應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];化工進展;2001年01期

5 任南琪，王寶貞;有機廢水處理生物制氫技術(shù)[J];中國環(huán)境科學(xué);1994年06期

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本文編號：1036618