發(fā)布時間：2021-02-02 03:52

　　由于全球經(jīng)濟發(fā)展突飛猛進和人口基數(shù)日益龐大,能源的可持續(xù)性對人類的生活和社會的發(fā)展至關重要。氫能作為一種清潔、可存儲、可再生的綠色能源受到人們的重視。電解水制氫氣是一種綠色、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)氫方式,但是這一過程需要高效的電催化劑來降低析氫過電勢和提高析氫效率。目前,Pt及Pt基貴金屬材料被認為是最有效的析氫電催化劑,然而,由于Pt資源的地球存儲量少、價格昂貴且耐酸堿性差,阻礙了Pt在實際生產(chǎn)中的運用。因此,開發(fā)一種可以替代Pt的廉價、穩(wěn)定且高效的非貴金屬電催化劑對電解水制氫領域有著十分重要的意義。金屬硫化物由于電催化活性高、價格低廉、地球儲量高等優(yōu)點,而成為可以替代Pt類催化劑的熱點材料。而ZnS由于易制備、儲量豐富、具有獨特的光電效應,在催化領域表現(xiàn)出較大的應用潛力。然而由于Zn-H的結合能較弱,H原子不能穩(wěn)定地吸附在ZnS表面,降低了電催化析氫反應速率,從而限制了其在電催化析氫中的應用。在本論文中,我們通過對ZnS進行Co原子摻雜,調(diào)節(jié)ZnS的電子特性和表面結構,進一步對其進行形貌結構調(diào)控,并對它們的電催化析氫性能進行測試分析。本文主要從以下方面進行研究:（1）采用不同硫化方式,探究... 

【文章來源】：武漢科技大學湖北省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 氫能源概述
    1.3 電催化析氫概述
    1.4 過渡金屬化合物析氫催化劑簡介
        1.4.1 金屬氮化物
        1.4.2 金屬磷化物
        1.4.3 金屬碳化物
        1.4.4 金屬硫化物
    1.5 ZNS的制備及其應用
        1.5.1 ZnS物相結構
        1.5.2 ZnS的性質(zhì)與應用
        1.5.3 ZnS的制備
    1.6 本論文選題背景和研究內(nèi)容
        1.6.1 選題背景
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗及分析測試方法
    2.1 實驗原料及儀器
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗儀器和設備
    2.2 材料結構表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.2 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.3 X射線衍射（XRD）
        2.2.4 X射線光電子能譜（XPS）
        2.2.5 熱重質(zhì)譜聯(lián)用（TG-MS）
    2.3 電化學性能測試
        2.3.1 工作電極的制備
        2.3.2 電化學性能測試
第3章 納米碳片負載Co摻雜ZnS的制備及電催化析氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 樣品的制備
    3.3 結果與討論
        3.3.1 ZnS結晶度對Co摻雜ZnS樣品電催化析氫性能的影響
        3.3.2 納米碳片的形貌結構對Co摻雜ZnS樣品電催化析氫性能的影響
    3.4 本章小結
第4章 納米碳片負載Co摻雜ZnS樣品的Co含量調(diào)控及電催化析氫性能研究..
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 DFT理論計算
    4.3 結果與討論
        4.3.1 不同Co含量對納米碳片Co摻雜ZnS樣品形貌與結構分析
        4.3.2 不同Co含量對納米碳片Co摻雜ZnS樣品電催化析氫性能影響
        4.3.3 納米碳片Co摻雜ZnS樣品Co/Zn（1/10）-S-C的 DFT理論計算
    4.4 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 論文結論
    5.2 本論文創(chuàng)新之處
    5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]甲醇裂解制氫技術應用[J]. 王錫波,韓曉玲,趙欣,成光明.  山東化工. 2013(03)
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博士論文
[1]三核金屬烷基化合物及氫化物協(xié)同活化化學鍵反應機理的理論研究[D]. 羅根.大連理工大學 2015

碩士論文
[1]二硫化鉬/碳復合納米材料的制備及其電催化析氫性能研究[D]. 劉云.中國科學技術大學 2016



本文編號：3013997