能源危機(jī)和環(huán)境污染是目前人類所必須面對的兩大難題,開發(fā)新技術(shù)、新能源是解決這兩個問題的關(guān)鍵,也是科研領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),諸如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等一系列新能源應(yīng)運(yùn)而生,其中氫能作為一種高效清潔的可再生能源,被認(rèn)為是未來最具發(fā)展前景的新型能源載體。在眾多制氫的方法中,電解水制氫因其高效、綠色、環(huán)保、原料豐富等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出,電解所需要的電能可由太陽能、風(fēng)能等供給,因此,電解水制氫也是一種重要的能源轉(zhuǎn)換與存儲的手段。雖然貴金屬(如Pt、Pd、Ru等)具有的優(yōu)異的催化活性,但是低儲量、高成本限制了其大規(guī)模應(yīng)用。開發(fā)高效、低成本的電催化劑是電解水的核心,也是今后的工作重點(diǎn)。本研究以磷化鈷作為研究對象,以開發(fā)低成本、高催化活性、高穩(wěn)定性的電催化劑為目標(biāo),通過調(diào)控其形貌、結(jié)構(gòu),與其他材料相復(fù)合等手段,制備出幾種優(yōu)異的磷化鈷/碳納米復(fù)合材料電催化劑。主要的研究內(nèi)容如下:(1)采用溶劑熱法和低溫?zé)崽幚?在氮摻雜還原氧化石墨烯表面負(fù)載Co₃O₄納米顆粒作為前驅(qū)體,進(jìn)一步通過低溫磷化將Co₃O₄轉(zhuǎn)化為CoP_x

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 背景意義
    1.2 電解水制氫的機(jī)理
    1.3 催化劑的分類
        1.3.1 貴金屬電催化劑
        1.3.2 非貴金屬電催化劑
            1.3.2.1 過渡金屬碳化物(TMCs)
            1.3.2.2 過渡金屬硫族化物(TMDs)
            1.3.2.3 過渡金屬氮化物(TMNs)
            1.3.2.4 過渡金屬磷化物(TMPs)
        1.3.3 非金屬電催化劑
    1.4 本論文選題的目的、意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 本論文選題的目的和意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗條件及測試方法
    2.1 化學(xué)試劑和原料
    2.2 實(shí)驗儀器設(shè)備
    2.3 材料的表征技術(shù)
        2.3.1 X射線衍射測試
        2.3.2 高分辨透射電子顯微鏡
        2.3.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.3.4 X射線光電子能譜
        2.3.5 氮?dú)馕摳綔y試
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 電極的制備
        2.4.2 線性伏安測試
        2.4.3 塔菲爾測試
        2.4.4 電化學(xué)比表面積測試
        2.4.5 交流阻抗測試
        2.4.6 穩(wěn)定性測試
第三章 CoP_x/N-rGO 復(fù)合納米材料的制備及電催化析氫性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗部分
        3.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
        3.2.2 Co₃O₄/N-rGO 的制備
        3.2.3 CoP_x/N-rGO 的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的形貌結(jié)構(gòu)
        3.3.2 樣品的晶體結(jié)構(gòu)
        3.3.3 樣品的表面組成和化學(xué)狀態(tài)分析
    3.4 電化學(xué)性能測試
        3.4.1 極化曲線測試
        3.4.2 塔菲爾測試
        3.4.3 電化學(xué)有效面積測試
        3.4.4 交流阻抗測試
        3.4.5 穩(wěn)定性測試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 CoP@C復(fù)合多孔納米片的制備及其電催化析氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗部分
        4.2.1 ZIF-67的制備
        4.2.2 ZIF-67@Co(OH)₂ 的制備
        4.2.3 CoP@C的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的形貌結(jié)構(gòu)
        4.3.2 樣品的比表面積和孔徑分布
        4.3.3 樣品的晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.4 樣品的表面組成和化學(xué)狀態(tài)分析
    4.4 電化學(xué)性能測試
        4.4.1 極化曲線測試
        4.4.2 塔菲爾測試
        4.4.3 電化學(xué)有效面積測試
        4.4.4 交流阻抗測試
        4.4.5 穩(wěn)定性測試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡介
致謝



本文編號：3981043