目前最先進的水分解電催化劑是貴金屬催化劑,但由于其儲量少、穩(wěn)定性差和尺寸受限的原因很難大規(guī)模實際應用,亟需開發(fā)新型非貴金屬催化劑替代。在三維多孔導電基底表面原位生長垂直取向的二維活性材料,提高導電性的同時能實現(xiàn)比表面積最大化,提供更多的活性邊緣位點,促進氣泡的釋放及催化劑表面活性位點的釋放,非常合適作為水分解電催化材料。本文用化學氣相沉積法（CVD）在碳纖維表面生長高比表面積、高電導率和高穩(wěn)定性的垂直取向三維石墨烯（3DVG）納米片。再以氯化鉬和硫粉為生長源,在3DVG納米片表面熱CVD生長MoS₂納米片,并通過生長溫度、保溫時間、生長源配比調控3DVG/MoS₂納米片的結構。結果表明:在450℃下生長得到MoS₂塊體隨時間延長逐漸變薄;在500℃下MoS₂納米片不斷長大、變密;在550℃下MoS₂納米片尺寸不再變化,垂直基底表面徑向生長,活性邊緣位點充分暴露。在550℃下生長10 min,使氯化鉬和硫粉質量比為1:5、1:4、1:3、1:2,生長完成后在1 M KOH溶液的標... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

a）空心石墨烯球的合成示意圖；b）多層石墨烯包覆的鎳納米顆粒的SEM和高分辨率TEM（插圖）圖像；c）空心石墨烯球的TEM圖像；d）空心石墨烯球的高分辨率

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文辟了一條新途徑。此外，鈷基納米粒子裝飾在三維多孔碳納米纖維網絡（CNF@Co）上[40]，互連的多孔三維網絡提供了豐富的通道和界面，導致有效的質量傳遞和氧氣釋放。CNF@Co 的 OER 催化劑需要 314 mV 的過電位能在堿性溶液中達到 10 mA cm-2。

在 1.73 V（未補償內阻）下可以獲得 20 mA cm-2的電流密度，這為制備雙功能氣體析出纖維電極提供了一種簡便的策略[47]。張等人[48]還制作了碳紙/碳納米管/硫化鈷納米片的集成三維水分解電極。該電極在 1.0 mol L-1KOH 中在具有 1.743 V 的工作電位的情況下，使用雙電極配置，獲得 10 mA cm-2的電流密度。此外，AAA 電池（標稱電壓為 1.5 V）可以驅動整體水分解，并有明顯的氣泡釋放（圖 1-5 b））。


本文編號：3357215