錳基水氧化催化劑的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 16:43
發(fā)展利用可再生能源的高效的技術(shù)是滿足日益增長(zhǎng)的能源需求的關(guān)鍵要求。利用水分解制氫不僅是儲(chǔ)存可再生能源的理想能源載體,同時(shí)也是化學(xué)工業(yè)中氨合成和二氧化碳還原等工藝的重要原料。然而,水分解過(guò)程包含兩個(gè)半反應(yīng),陽(yáng)極的析氧反應(yīng)(OER)和陰極的析氫反應(yīng)(HER)。由于O-OH鍵的斷裂和O-O鍵的形成需要較高的能壘導(dǎo)致陽(yáng)極的OER過(guò)程比較緩慢,限制了水分解技術(shù)的發(fā)展。因此,了解OER的內(nèi)在限制因素具有重要意義,而尋求高效的水氧化催化劑已經(jīng)成為研究者們關(guān)注的重要方向。研究表明基于貴金屬和第一過(guò)渡金屬(Fe、Co、NO水氧化催化劑已經(jīng)顯示了較好的催化性能。有趣的是,研究發(fā)現(xiàn)自然界的Mn4CaO簇在中性條件下具有較好的水氧化性質(zhì)。因此,研究錳基催化劑對(duì)了解水氧化的詳細(xì)機(jī)理和促進(jìn)人工水分解體系的發(fā)展具有重要意義。目前,錳基催化劑在中性條件下的水氧化性能仍然不好,所需的過(guò)電位依然較大。大量的研究表明錳基催化劑的水氧化性質(zhì)主要與錳的價(jià)態(tài)和幾何結(jié)構(gòu)有關(guān),因此合理設(shè)計(jì)錳基催化劑的結(jié)構(gòu)對(duì)水氧化性能的提高非常重要。在本論文中,設(shè)計(jì)了兩種錳基催化劑,并對(duì)它們的水氧化性能進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下:1.通過(guò)溶劑熱反應(yīng)控制...
【文章來(lái)源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?OER的機(jī)理圖,藍(lán)色表示酸性條件,紅色表示堿性條件
圖1-3?OER中過(guò)電位與具有較低-較高的不同氧化物的焓之間的關(guān)系圖l9,26】
圖1-5?(a)?(b)?Ir02不同晶面的透射圖,(c)?(d)多孔的Ir02在400°C鍛燒后樣品的截面掃??描圖丨38】
本文編號(hào):3581043
【文章來(lái)源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?OER的機(jī)理圖,藍(lán)色表示酸性條件,紅色表示堿性條件
圖1-3?OER中過(guò)電位與具有較低-較高的不同氧化物的焓之間的關(guān)系圖l9,26】
圖1-5?(a)?(b)?Ir02不同晶面的透射圖,(c)?(d)多孔的Ir02在400°C鍛燒后樣品的截面掃??描圖丨38】
本文編號(hào):3581043
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