電解水制氫是實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模發(fā)展應(yīng)用的重要戰(zhàn)略舉措。水分解反應(yīng)中的陽(yáng)極半反應(yīng),即析氧反應(yīng)(OER)是上述系統(tǒng)的核心反應(yīng)之一,然而析氧反應(yīng)關(guān)系到4個(gè)電子轉(zhuǎn)移和O=O雙鍵的形成過(guò)程,是一個(gè)復(fù)雜且動(dòng)力學(xué)緩慢的過(guò)程,嚴(yán)重影響了電解水的整體效率以及能耗。當(dāng)前最常用的水氧化電催化劑是貴金屬釕(Ru)和銥(Ir)的氧化物。然而,貴金屬在自然界中儲(chǔ)量有限、價(jià)格昂貴,嚴(yán)重制約了電解水制備氫能的大規(guī)模應(yīng)用。因此,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成本低廉、效率高、穩(wěn)定性好、環(huán)境友好的非貴金屬催化劑是解決這一難題的關(guān)鍵。本論文選擇價(jià)格低、活性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的Ni、Co基磷化物作為陽(yáng)極OER催化劑,來(lái)替代貴金屬氧化物,從而降低電解制氫的成本,提高能源轉(zhuǎn)換的效率。具體研究?jī)?nèi)容包含以下幾個(gè)方面:(1)采用水熱法制備了單金屬氫氧化物,發(fā)現(xiàn)Ni和Co的硝酸鹽在水熱條件下容易組裝成二維的納米片,具有一定的OER催化性能。(2)通過(guò)水熱法在泡沫鎳基底上制備N(xiāo)i Co雙金屬層狀氫氧化物(Ni Co-LDH)前驅(qū)體,經(jīng)過(guò)磷化處理以后,制備了Ni Co雙金屬磷化物,將其作為堿性條件下的OER工作電極,電流密度達(dá)到10 m A cm^-2...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
    1.1 電催化水氧化概述
        1.1.1 OER機(jī)制
        1.1.2 OER動(dòng)力學(xué)
    1.2 電催化水氧化催化劑
        1.2.1 貴金屬OER催化劑
        1.2.2 非貴金屬OER催化劑
        1.2.3 非金屬OER催化劑
    1.3 堿性電解液中的過(guò)渡金屬OER催化劑
        1.3.1 過(guò)渡金屬氧化物
        1.3.2 過(guò)渡金屬硫化物、氮化物、磷化物
        1.3.3 過(guò)渡金屬氫氧化物
        1.3.4 過(guò)渡金屬單質(zhì)或者合金
    1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)部分
    2.4 主要表征方法
    2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    2.6 NiCoP/1T-MoS₂全電解水反應(yīng)體系構(gòu)建
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 Co、Ni單金屬氫氧化物的OER性能
    3.2 NiCoP納米片的形貌表征:SEM和 TEM
    3.3 NiCoP納米片的N₂ 吸附曲線以及X-射線光電子能譜(XPS)表征
    3.4 對(duì)比樣品Ni₂P的基本表征:XRD、SEM、TEM
    3.5 NiCoP納米片的XRD
    3.6 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.7 NiCoP/1T-MoS₂ 全分解水反應(yīng)體系
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝



本文編號(hào)：3843095