基于過渡金屬氮化物的納米材料的制備及其在電化學水分解中的應用研究
發(fā)布時間:2021-01-09 23:35
過渡金屬氮化物(TMNs)由于其具有類似于金屬單質的物理性質和獨特電子結構的化學特性備受關注。將氮元素引入到到過渡金屬中,可以使過渡金屬d-帶電子密度增加并且d-帶收縮,從而使得TMNs電子結構類似于貴金屬Pd和Pt,態(tài)密度跨過費米能級,因此,TMNs也具有類似于金屬的導電性和優(yōu)異的電催化性能。同時氮的引入占據(jù)了主金屬的間隙位置形成間質合金,從而使得TMNs有比主金屬高的耐腐蝕性,這些使TMNs能夠很好的適用于酸性或者堿性介質中電催化水分解。此外,TMNs與非金屬元素(如碳元素)之間的協(xié)同效應使得復合材料周圍的電子云密度有所調整,因此基于TMNs的納米材料往往具有比較大的分散性和更多暴露的活性位點,這些活性位點可以直接提升電催化劑的活性和穩(wěn)定性。本文文獻綜述主要介紹了電化學催化水分解的相關原理、TMNs電催化劑的制備方法、TMNs的結構及物理性質以及基于TMNs的納米材料應用于電化學水分解。本論文中采用簡易水熱法制備一系列過渡金屬基前驅體,再通過氨氣熱解氮化的方法得到了一系列具有高電催化活性的基于TMNs的納米材料,這些納米材料對析氫反應(HER)、析氧反應(OER)表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活...
【文章來源】:東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:138 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
a4–d4中的插圖可以看出)
本文編號:2967615
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