由于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,我們的生活在過(guò)去的幾十年里發(fā)生了翻天覆地的變化,與此同時(shí)人類也面臨著前所未有的能源問(wèn)題,比如對(duì)于一些不可再生能源的消耗。氫能作為一種清潔無(wú)污染,發(fā)熱量高且在世界范圍內(nèi)分布較廣泛的一種能源,正日益受到人們的青睞。目前比較簡(jiǎn)便的制備氫氣的方法是電解水制氫,對(duì)于該制備方法,選擇一種高效的電極材料是非常重要的,因此制備出一種可以降低析氫反應(yīng)過(guò)電位的電極材料是目前的研究重點(diǎn)。近來(lái),過(guò)渡金屬摻雜的碳氮材料受到了人們的廣泛關(guān)注。本篇文章采用不同方法,不同模板合成出了活性高、價(jià)格低且穩(wěn)定性良好的鈷氮共摻雜多孔碳材料,并且對(duì)其結(jié)構(gòu)和析氫活性作了較為深入的研究。本論文主要包括以下三個(gè)部分:1.通過(guò)溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法(EISA法)得到Co,N/C材料。通過(guò)控制不同的碳化溫度來(lái)控制所得材料的電催化性能。比較線性掃描曲線(LSV)中電流密度為相同數(shù)值時(shí),分別需要的過(guò)電位和塔菲爾斜率大小來(lái)分析材料的電催化產(chǎn)氫活性。其中MFCo800樣品在酸性條件下,電流密度為10 mA cm~(-2)時(shí)過(guò)電位為-166 mV,塔菲爾斜率為88.1 mV dec~(-1);在堿性條件下的過(guò)電位為-203 mV,塔菲爾斜率是69.8 mV dec~(-1),以上數(shù)據(jù)說(shuō)明MFCo800具有良好的電化學(xué)性質(zhì)。2.采用一種操作相對(duì)簡(jiǎn)便,產(chǎn)率較高的熔融鹽法合成Co,N/C材料。對(duì)所得材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和電化學(xué)性質(zhì)測(cè)定后,在酸性條件下,電流密度為10 m A cm~(-2)時(shí),CoNPC的過(guò)電位為-171 mV,小于CoPC的-340 mV,而且CoNPC的塔菲爾斜率為75.9 mV dec~(-1)也遠(yuǎn)小于CoPC的204.0 m V dec~(-1)。同理在堿性條件下CoNPC的過(guò)電位-202 mV小于CoPC的-367 mV,塔菲爾斜率105.7 mV dec~(-1)小于CoPC的241.5 m V dec~(-1)。3.以CoCl_2·6H_2O代替Co(NO_3)_2·6H_2O作為鈷源,同時(shí)作為熔鹽,通過(guò)控制CoCl_2·6H_2O的不同加入量來(lái)控制所得材料的電化學(xué)性能,得到CoNDC-0.5,CoNDC-1.0和CoNDC-1.5三種材料。經(jīng)過(guò)酸性條件下電催化析氫反應(yīng)活性測(cè)定,電流密度為10 m A cm~(-2)時(shí),CoNDC-1.5具有最低的過(guò)電位和塔菲爾斜率,分別是-168 m V和62.8 mV dec~(-1)。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O643.36;TQ116.21
【部分圖文】：

圖 1-1 介孔 M41S 系列材料結(jié)構(gòu)圖 (a) MCM-41, (b) MCM-48, (c) MCM-502 多孔材料的分類多孔材料是當(dāng)前材料科學(xué)中發(fā)展較為迅速的一種材料，特別是孔徑在納米級(jí)

微孔、介孔、大孔材料的孔徑大小及孔徑分布

圖 1-3 兩種方法合成有序介孔材料: (a) 軟模板法，(b) 硬模板法板法當(dāng)中，有序介孔結(jié)構(gòu)的形成是通過(guò)表面活性劑分子與客能自發(fā)共組裝這一過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中有機(jī)分子模板的組成
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 田立新;;新能源的分類及其發(fā)展[J];群眾;2014年02期

2 劉少文,吳廣義;制氫技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J];貴州化工;2003年05期

本文編號(hào)：2886526