面對全球化石燃料日益枯竭以及大規(guī)模消耗化石燃料帶來的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等問題,尋找清潔可持續(xù)能源已經(jīng)成為全球科學(xué)家的研究重點(diǎn),其中氫能憑借燃燒熱值高、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用過程中的眾多生產(chǎn)技術(shù)里電解水分解制氫憑借其清潔、高效的優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的青睞。在電催化分解水中,析氫反應(yīng)（HER）和析氧反應(yīng)（OER）是兩個(gè)重要的半反應(yīng),在進(jìn)行反應(yīng)過程中需要能量的輸入來克服電化學(xué)過程中由水生成氫的障礙,即過電勢。在實(shí)際生產(chǎn)中則需要電催化劑來降低過電勢,以降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗與成本。為了取代貴金屬電催化劑,我們設(shè)計(jì)合成了一系列MOFs及其衍生物以研究其結(jié)構(gòu)及在電催化反應(yīng)中的機(jī)理。本論文的主要研究內(nèi)容如下:（1）通過使用過渡金屬與咪唑類配體設(shè)計(jì)合成了一組具有新穎的柱狀層結(jié)構(gòu)的雜化沸石咪唑骨架（HZIF-2系列）,使用2-丙基咪唑或2-異丙基咪唑作為咪唑配體,在相似條件下成功合成了八個(gè)同構(gòu)HZIF-2化合物,分子式為[M5（im）6（TO4）2]n（M=Zn 或 Co,T=Mo 或 W,im=2-pim 或 2-ipim）,此類化合物此前從未報(bào)道過,是一種新的HZIFs拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬有機(jī)框架化合物（MOFs）及其衍生物的概述
        1.2.1 金屬有機(jī)框架化合物的發(fā)展
        1.2.2 金屬有機(jī)框架衍生物及其應(yīng)用
    1.3 MOFs基衍生物電催化劑的概述
        1.3.1 MOFs在電催化析氧反應(yīng)（OER）方面的應(yīng)用
        1.3.2 MOFs在電催化析氫反應(yīng)（HER）方面的應(yīng)用
    1.4 本課題的選題目的及意義
2 鈷鉬雙金屬-雜化沸石咪唑骨架（CoMo-HZIFs）的制備及其電催化析氧性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.2.2 材料表征及方法
        2.2.3 催化劑材料的合成
        2.2.4 電化學(xué)測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 雜化沸石咪唑骨架HZIF-2-CoMo-pim的晶體結(jié)構(gòu)與表征
        2.3.2 HZIF-2-CoMo的OER電催化性能
        2.3.3 HZIF-2-CoMo的電催化穩(wěn)定性分析
        2.3.4 HZIF-2-CoMo的電催化性能對比
    2.4 小結(jié)
3 Pt納米粒子嵌入的鈷鉬雙金屬摻雜碳多面體（PtCoMo@NCP）電催化析氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        3.2.2 材料表征及方法
        3.2.3 PtCoMo@NC的合成
        3.2.4 電化學(xué)測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 HZIF-CoMo和Pt@HZIF-CoMo材料的形貌及結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 PtCoMo@NC和CoMo@NC材料的結(jié)構(gòu)及表征
        3.3.3 PtCoMo@NC和CoMo@NC材料的HER性能
        3.3.4 PtCoMo@NC材料的循環(huán)穩(wěn)定性
        3.3.5 PtCoMo@NC材料的HER性能對比
    3.4 小結(jié)
4 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    4.1 結(jié)論
    4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    4.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
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本文編號：3161436