幾種過(guò)渡金屬基電催化材料的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-08 04:58
當(dāng)今時(shí)代工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)能源的消耗和環(huán)境的保護(hù)帶來(lái)前所未有的挑戰(zhàn),世界各國(guó)都在尋求能夠取代化石燃料的清潔能源,以此來(lái)解決能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題。因此,研究開發(fā)一種符合當(dāng)今社會(huì)的環(huán)境友好的具有前景的可持續(xù)發(fā)展的清潔能源的技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。電催化分解水被認(rèn)為是一種理想的制備清潔能源的方法。這項(xiàng)技術(shù)中涉及到的析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)是電催化分解水的兩個(gè)半反應(yīng),它們所需的高的過(guò)電位和緩慢動(dòng)力學(xué)極大的限制了該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,因此發(fā)展具有高效催化性能的催化劑來(lái)促使水分解的快速進(jìn)行是十分必要的。目前,貴金屬(如Pt、Ir、Ru等)被認(rèn)為是HER和OER的良好催化劑,但因貴金屬的成本高昂和儲(chǔ)存缺乏等問(wèn)題,極大的限制了它們?cè)诖呋I(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,因此設(shè)計(jì)合成高效廉價(jià)的非貴金屬材料是一項(xiàng)迫切及有價(jià)值的研究。過(guò)渡金屬(特指Ni、Fe、Co、Mo等非貴金屬,以下亦同)不僅價(jià)格低廉還儲(chǔ)存量豐富,同時(shí)這類金屬自身獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)賦予了其獨(dú)特的性質(zhì)而被廣泛的用于電催化領(lǐng)域中高性能材料的研究。目前很多的過(guò)渡金屬材料存在導(dǎo)電性能差、用于反應(yīng)的活性位點(diǎn)少等問(wèn)題而限制了它們?cè)陔姶呋矫娴膽?yīng)用。基于這些考慮,...
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 電催化分解水反應(yīng)
1.3 氫析出反應(yīng)
1.3.1 氫析出反應(yīng)原理
1.3.2 氫析出反應(yīng)催化劑
1.4 論文的選題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 選題依據(jù)
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 金屬有機(jī)骨架衍生的氮摻雜碳-RhNi合金錨定在石墨烯上用于高效的氫析出反應(yīng)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料及試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.2.3 催化劑的合成
2.2.3.1 NC-RhNi/rGO催化劑的制備
2.2.3.2 NC-Rh/rGO催化劑的制備
2.2.3.3 NC-Ni/rGO的制備
2.2.3.4 NC-RhNi的制備
2.2.3.5 NC-Rh的制備
2.2.3.6 NC-Ni的制備
2.2.4 樣品表征
2.2.5 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品表征結(jié)果與討論
2.3.2 性能研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 在鈷片表面直接生長(zhǎng)的磷化鈷陣列作為一種自支撐的高效析氫反應(yīng)的電極
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料及試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
3.2.3 Co(OH)2/Co-Foil的制備
3.2.4 Co2P/Co-Foil的制備
3.2.5 樣品表征
3.2.6 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品表征結(jié)果與討論
3.3.2 催化性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 本論文主要的研究成果
4.1.1 金屬有機(jī)骨架衍生的氮摻雜碳-RhNi合金錨定在石墨烯上用于高效的氫析出反應(yīng)
4.1.2 在鈷片表面直接生長(zhǎng)的磷化鈷陣列作為一種自支撐的高效析氫反應(yīng)的電極
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間公開發(fā)表論文(著)
本文編號(hào):3786053
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 電催化分解水反應(yīng)
1.3 氫析出反應(yīng)
1.3.1 氫析出反應(yīng)原理
1.3.2 氫析出反應(yīng)催化劑
1.4 論文的選題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 選題依據(jù)
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 金屬有機(jī)骨架衍生的氮摻雜碳-RhNi合金錨定在石墨烯上用于高效的氫析出反應(yīng)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料及試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.2.3 催化劑的合成
2.2.3.1 NC-RhNi/rGO催化劑的制備
2.2.3.2 NC-Rh/rGO催化劑的制備
2.2.3.3 NC-Ni/rGO的制備
2.2.3.4 NC-RhNi的制備
2.2.3.5 NC-Rh的制備
2.2.3.6 NC-Ni的制備
2.2.4 樣品表征
2.2.5 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品表征結(jié)果與討論
2.3.2 性能研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 在鈷片表面直接生長(zhǎng)的磷化鈷陣列作為一種自支撐的高效析氫反應(yīng)的電極
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料及試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
3.2.3 Co(OH)2/Co-Foil的制備
3.2.4 Co2P/Co-Foil的制備
3.2.5 樣品表征
3.2.6 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品表征結(jié)果與討論
3.3.2 催化性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 本論文主要的研究成果
4.1.1 金屬有機(jī)骨架衍生的氮摻雜碳-RhNi合金錨定在石墨烯上用于高效的氫析出反應(yīng)
4.1.2 在鈷片表面直接生長(zhǎng)的磷化鈷陣列作為一種自支撐的高效析氫反應(yīng)的電極
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3786053
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