隨著化石能源的日益枯竭,以及化石燃料使用帶來的污染日趨嚴重,高能量密度、清潔、易儲存的氫能受到越來越多的重視。水電解反應(yīng)被視為高效、便捷和環(huán)保的獲得氫氣的方法之一。在水電解過程中,決定電解效率的關(guān)鍵因素是電極材料,因此獲取高活性、高穩(wěn)定性的電化學析氫材料尤其重要。本文針對水電解過程中陰極析氫反應(yīng)的催化劑,利用磁控濺射法制備二元金屬復合材料,旨在通過與其它元素的共同作用,進一步提升兩種鉑族金屬元素(Ir,Pd)的析氫活性。主要研究內(nèi)容如下:(1)磁控濺射法制備了IrSi二元金屬復合物。首先,Si的加入極大的增加了Ir_91.04Si_8.96-MS/Ti的電化學活性面積。通過雙層電容計算所得,在0.5molL^-1H₂SO₄中Ir_91.04Si_8.96-MS/Ti的電化學活性面積是Ir-MS/Ti的3.4倍。其次,隨著電化學面積的增加,電化學析氫活性也有所增加。當過電勢為0.2V時,Ir_91.04Si_8.96<...

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【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 析氫反應(yīng)
        1.2.1 反應(yīng)機理
        1.2.2 Tafel斜率
        1.2.3 交換電流密度
    1.3 研究進展
        1.3.1 Pt基催化劑
        1.3.2 非Pt貴金屬復合物
        1.3.3 過渡金屬復合物
        1.3.4 磁控濺射技術(shù)在電化學中的應(yīng)用
    1.4 本論文研究的目的和內(nèi)容
第二章 IrSi復合物的制備及其電化學析氫活性
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗儀器
        2.2.2 實驗試劑
        2.2.3 材料的制備
        2.2.4 樣品表征
        2.2.5 電化學測試
        2.2.6 雙層區(qū)電容計算
        2.2.7 Tafel斜率及交換電流密度計算過程
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 組成分析
        2.3.2 XRD表征
        2.3.3 形貌表征
        2.3.4 循環(huán)伏安表征
        2.3.5 雙電層電容表征
        2.3.6 析氫活性研究
        2.3.7 質(zhì)量歸一化后的活性探究
        2.3.8 電化學面積歸一化后的活性探究
        2.3.9 析氫反應(yīng)機理分析
        2.3.10 交流阻抗表征
        2.3.11 析氫穩(wěn)定性研究
        2.3.12 析氧活性探究
    2.4 本章小結(jié):
第三章 Pd Si合金的制備及其電化學析氫活性
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 材料的制備
        3.2.4 樣品表征
        3.2.5 電化學測試
        3.2.6 電化學面積計算
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 組成分析
        3.3.2 形貌表征
        3.3.3 XRD表征
        3.3.4 循環(huán)伏安表征
        3.3.5 析氫活性研究
        3.3.6 析氫反應(yīng)機理分析
        3.3.7 交流阻抗表征
        3.3.8 析氫穩(wěn)定性分析
    3.4 小結(jié)
第四章 PdFe合金的制備及其電化學析氫活性
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 材料制備
        4.2.4 樣品表征
        4.2.5 電化學測試
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 組成分析
        4.3.2 形貌表征
        4.3.3 XRD表征
        4.3.4 XPS表征
    4.4 酸性體系下電化學表征
        4.4.1 循環(huán)伏安表征
        4.4.2 析氫活性研究
        4.4.3 析氫反應(yīng)機理分析
        4.4.4 交流阻抗表征
        4.4.5 穩(wěn)定性表征
    4.5 堿性體系下電化學表征
        4.5.1 循環(huán)伏安表征
        4.5.2 析氫活性研究
        4.5.3 析氫反應(yīng)機理分析
        4.5.4 交流阻抗表征
        4.5.5 穩(wěn)定性表征
    4.6 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間研究成果



本文編號：3921383