氫氣是一種可持續(xù)、可再生的清潔能源。電解水析氫是一種高效的制氫方法,但需要高性能的電催化劑降低析氫反應（HER）的過電位。目前,鉑基催化劑的析氫活性最高,但價格昂貴、地球儲存量低,其應用受到極大的限制。因此,亟需尋找活性高、價格低廉的非貴金屬催化劑。磷化鉬具有催化活性高、導電性好的優(yōu)點,已經被證實是一種非常有前景的析氫電催化劑。然而,對于構建能暴露大量活性位的磷化鉬納米結構仍然是一項挑戰(zhàn)。本工作針對磷化鉬的結構特點和存在的問題,通過構筑碳化鉬-磷化鉬異質結構、表面缺陷及雜原子摻雜、過渡金屬摻雜等方法,優(yōu)化析氫反應的動力學,提高催化效率。主要工作如下:一、通過同步碳化-磷化方法制備了以氮摻雜碳納米纖維作為載體的異質結構MoC-MoP納米顆粒。結果表明,MoC的存在可以防止MoP晶體的粗化,歸因于它們的界面相互作用強,從而形成了超細的納米顆粒均勻地分散在碳納米纖維上。更重要的是,異質結構MoC-MoP提供了不同的電子構型,優(yōu)化了與中間體H的結合,促進了HER的動力學。因此,與單組分的MoC/BCNC和MoP/BCNC相比,異質結構MoC-MoP/BCNC NFs的HER催化活性更高。在酸性... 

【文章來源】：暨南大學廣東省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫能源概述
    1.3 電解水析氫反應
    1.4 磷化鉬概述
        1.4.1 磷化鉬的主要性質
        1.4.2 磷化鉬析氫電催化劑的研究進展
    1.5 本文研究意義和研究內容
第二章 試劑與實驗方法
    2.1 實驗試劑
    2.2 表征方法
        2.2.1 X射線衍射光譜（XRD）
        2.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.3 場發(fā)射透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.4 X射線光電子能譜分析（XPS）
        2.2.5 拉曼光譜（Raman）
        2.2.6 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）
        2.2.7 氮氣吸脫附比表面測試儀
        2.2.8 碳氫氮元素分析（CHN Element Analyzer）
    2.3 催化性能測試
        2.3.1 電化學性能測試系統(tǒng)
        2.3.2 工作電極的制備
        2.3.3 參比電極的制作
        2.3.4 線性掃描伏安法（LSV）
        2.3.5 塔菲爾曲線（Tafel）和交換電流密度j0
        2.3.6 交流阻抗譜（EIS）
        2.3.7 循環(huán)伏安法（CV）與電容值計算（Cdl）
第三章 碳化鉬-磷化鉬復合電催化劑
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 前驅體的結構表征
        3.3.2 MoC-MoP/BCNC的結構表征
        3.3.3 酸堿性條件下電化學性能表征
    3.4 小結
第四章 等離子體輔助合成氮摻雜磷化鉬電催化劑
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 前驅體的結構表征
        4.3.2 磷化鉬的結構表征
        4.3.3 堿性條件下電化學性能表征
        4.3.4 不同刻蝕條件下磷化鉬的結構與HER性能表征
    4.4 小結
第五章 鈷摻雜磷化鉬電催化劑
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
    5.3 實驗結果與討論
        5.3.1 Co-MoP的結構表征
        5.3.2 酸性條件下的電化學性能表征
        5.3.3 不同焙燒溫度的Co-MoP的結構與電化學表征
    5.4 小結
全文總結與工作展望
參考文獻
在學期間發(fā)表的論文清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氫能源研究現(xiàn)狀[J]. 穆亞玲,王香愛.  化工時刊. 2008(10)



本文編號：3152765