基于摻雜垂直石墨烯負(fù)載鐵系金屬硼化物復(fù)合催化劑的電解水制氫研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-05 21:55
隨著環(huán)境問(wèn)題和能源危機(jī)日益嚴(yán)重,探索環(huán)境友好型新能源已成為社會(huì)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。新型能源中清潔、可再生的氫能是最具前景的化石燃料替代能源之一。在氫氣制備方法中,電解水制氫由于其高效、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)已成為極具發(fā)展?jié)摿Φ闹茪浼夹g(shù),然而電解水反應(yīng)需要高活性電催化劑來(lái)降低其反應(yīng)過(guò)電勢(shì)。目前,貴金屬鉑(Pt)和二氧化銥/二氧化銣(Ir O2/Ru O2)分別被認(rèn)為是最好的電催化析氫反應(yīng)(Hydrogen evolution reaction,HER)和析氧反應(yīng)(Oxygen evolution reaction,OER)催化劑,但其高昂的價(jià)格和稀缺的儲(chǔ)量限制了其在電解水領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。因此,開(kāi)發(fā)一種具有高催化活性和成本效益的非貴金屬催化劑十分關(guān)鍵。本文利用鐵系金屬硼化物(Iron group metal borides,IMBs)、硼摻雜石墨烯(Boron-doped graphene,BG)制備了基于硼摻雜垂直石墨烯(Boron-doped vertically oriented graphene,BVG)負(fù)載IMBs合金粒子的雙功能電催化劑,應(yīng)用于廣p...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電解水制氫
1.2.1 電催化析氫反應(yīng)
1.2.2 電催化析氧反應(yīng)
1.3 鐵系金屬硼化物
1.3.1 鐵系金屬硼化物的結(jié)構(gòu)
1.3.2 鐵系金屬硼化物的應(yīng)用
1.4 石墨烯
1.4.1 硼摻雜石墨烯
1.4.2 垂直石墨烯
1.5 酶生物傳感器
1.6 選題依據(jù)與主要研究?jī)?nèi)容
第二章 硼摻雜垂直石墨烯/鐵系金屬硼化物電催化劑的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.2.2 氧化石墨烯的制備
2.2.3 硼摻雜石墨烯的制備
2.2.4 硼摻雜垂直石墨烯/鐵系金屬硼化物/銅基底電催化劑的制備
2.2.5 電化學(xué)測(cè)試參數(shù)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼電沉積實(shí)驗(yàn)條件的選擇
2.3.2 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼的組成和結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼在析氫反應(yīng)(HER)中的電化學(xué)測(cè)試
2.3.4 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼在析氧反應(yīng)(OER)中的電化學(xué)測(cè)試
2.3.5 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼的穩(wěn)定性測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第三章 氮摻雜垂直石墨烯/納米金生物傳感器的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.2.2 氮摻雜石墨烯的制備
3.2.3 納米金/氮摻雜垂直石墨烯/玻碳電極復(fù)合材料的制備
3.2.4 酶生物傳感器的制備
3.2.5 實(shí)際樣品的制備
3.2.6 有機(jī)磷農(nóng)藥的電化學(xué)檢測(cè)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 垂直石墨烯/納米金復(fù)合材料電沉積實(shí)驗(yàn)條件的選擇
3.3.2 垂直石墨烯/納米金復(fù)合材料的電化學(xué)測(cè)試
3.3.3 氮摻雜石墨烯的形貌特征與表面化學(xué)
3.3.4 修飾電極的電化學(xué)測(cè)試
3.3.5 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
3.3.6 有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)
3.3.7 重復(fù)性、重現(xiàn)性和存儲(chǔ)穩(wěn)定性
3.3.8 實(shí)際樣品分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氫氣氧化/析出反應(yīng)電催化劑(英文)[J]. 盧思奇,莊仲濱. Science China Materials. 2016(03)
本文編號(hào):3710425
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電解水制氫
1.2.1 電催化析氫反應(yīng)
1.2.2 電催化析氧反應(yīng)
1.3 鐵系金屬硼化物
1.3.1 鐵系金屬硼化物的結(jié)構(gòu)
1.3.2 鐵系金屬硼化物的應(yīng)用
1.4 石墨烯
1.4.1 硼摻雜石墨烯
1.4.2 垂直石墨烯
1.5 酶生物傳感器
1.6 選題依據(jù)與主要研究?jī)?nèi)容
第二章 硼摻雜垂直石墨烯/鐵系金屬硼化物電催化劑的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.2.2 氧化石墨烯的制備
2.2.3 硼摻雜石墨烯的制備
2.2.4 硼摻雜垂直石墨烯/鐵系金屬硼化物/銅基底電催化劑的制備
2.2.5 電化學(xué)測(cè)試參數(shù)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼電沉積實(shí)驗(yàn)條件的選擇
2.3.2 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼的組成和結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼在析氫反應(yīng)(HER)中的電化學(xué)測(cè)試
2.3.4 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼在析氧反應(yīng)(OER)中的電化學(xué)測(cè)試
2.3.5 硼摻雜垂直石墨烯/鐵鈷鎳硼的穩(wěn)定性測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第三章 氮摻雜垂直石墨烯/納米金生物傳感器的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.2.2 氮摻雜石墨烯的制備
3.2.3 納米金/氮摻雜垂直石墨烯/玻碳電極復(fù)合材料的制備
3.2.4 酶生物傳感器的制備
3.2.5 實(shí)際樣品的制備
3.2.6 有機(jī)磷農(nóng)藥的電化學(xué)檢測(cè)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 垂直石墨烯/納米金復(fù)合材料電沉積實(shí)驗(yàn)條件的選擇
3.3.2 垂直石墨烯/納米金復(fù)合材料的電化學(xué)測(cè)試
3.3.3 氮摻雜石墨烯的形貌特征與表面化學(xué)
3.3.4 修飾電極的電化學(xué)測(cè)試
3.3.5 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
3.3.6 有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)
3.3.7 重復(fù)性、重現(xiàn)性和存儲(chǔ)穩(wěn)定性
3.3.8 實(shí)際樣品分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氫氣氧化/析出反應(yīng)電催化劑(英文)[J]. 盧思奇,莊仲濱. Science China Materials. 2016(03)
本文編號(hào):3710425
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