電解水產(chǎn)氫和產(chǎn)氧是目前電催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。貴金屬鉑基催化劑和RuO2、IrO2是性能最好的析氫和析氧催化劑。然而,其儲(chǔ)量有限,價(jià)格昂貴,嚴(yán)重限制了其大規(guī)模應(yīng)用。二硫化鉬作為一種層狀的半導(dǎo)體材料,由于其獨(dú)特的機(jī)械性能和電子性能,催化活性高,已被廣泛用于電催化析氫研究。為了提高其電催化性能,本論文從減小二硫化鉬的尺寸以及雜原子摻雜,提高材料的導(dǎo)電性、增加活性位點(diǎn)等方面進(jìn)行了探究,并用于電解水析氫。主要內(nèi)容如下:(1)采用微波法首先快速制備了富含巰基的二硫化鉬量子點(diǎn)(MoS2 QDs),然后通過(guò)簡(jiǎn)單的自組裝策略與金納米粒子(Au NPs)作用合成了核殼型Au@MoS2QDs復(fù)合物。超小尺寸的二硫化鉬量子點(diǎn)(2.5 nm)緊緊地吸附在Au NPs表面,暴露出了豐富的活性位點(diǎn);在通電的情況下,電子迅速?gòu)陌雽?dǎo)體量子點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Au NPs表面,提高了電子轉(zhuǎn)移速率;以及Au NPs與MoS2 QDs的協(xié)同作用使Au@MoS2 QDs復(fù)合物的電催化析氫性能明顯提高。在電流密度為10mA/cm2時(shí)過(guò)電位為0.112V(vs.RHE),Tafel斜率為83 mV/dec。經(jīng)過(guò)20 h的電解,該催化劑的電...

【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 研究背景及意義
    1.2 電催化析氫析氧簡(jiǎn)介
        1.2.1 水分解的介紹
        1.2.2 電催化析氫的基本原理
        1.2.3 電催化析氧的基本原理
        1.2.4 催化性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)
    1.3 二硫化鉬概述
        1.3.1 二硫化鉬簡(jiǎn)介
        1.3.2 二硫化鉬的結(jié)構(gòu)
    1.4 二硫化鉬在電催化領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
    1.5 二硫化鉬復(fù)合物在電催化領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
    1.6 零維半導(dǎo)體量子點(diǎn)的介紹
    1.7 二硫化鉬量子點(diǎn)的研究現(xiàn)狀
    1.8 本論文的思路和主要研究?jī)?nèi)容
        1.8.1 研究思路
        1.8.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 自組裝的Au@MoS₂ QDs核殼型復(fù)合物的制備及用于高效電催化產(chǎn)氫
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.3 Au@MoS₂ QDs材料的制備
        2.3.1 二硫化鉬量子點(diǎn)的制備
        2.3.2 金納米粒子的合成
        2.3.3 Au@MoS₂ QDs材料的制備
    2.4 電催化性能的測(cè)試
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 材料的表征
        2.5.2 電化學(xué)穩(wěn)定性及活性測(cè)試
    2.6 本章小結(jié)
第三章 O-MoS₂ QDs/RGO復(fù)合物的制備及用于高效電催化產(chǎn)氫
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品
    3.3 材料的制備
        3.3.1 O-MoS₂ QDs/RGO復(fù)合材料的制備
        3.3.2 MoS₂NPs的制備
        3.3.3 RGO的制備
    3.4 電極修飾及電化學(xué)測(cè)試
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 O-MoS₂ QDs/RGO復(fù)合材料的表征
        3.5.2 電催化析氫活性及穩(wěn)定性測(cè)試
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于0D/2D異質(zhì)結(jié)構(gòu)的MoS₂ QDs/CoSe₂雙功能催化劑的制備及其電催化產(chǎn)氫和產(chǎn)氧性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品
    4.3 材料的制備
        4.3.1 二硫化鉬量子點(diǎn)的制備
        4.3.2 MoS₂QDs/CoSe₂異質(zhì)結(jié)的制備
    4.4 電極的修飾及電化學(xué)測(cè)試
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 材料的表征
    4.6 電催化析氫析氧性能測(cè)試
        4.6.1 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
        4.6.2 電催化氧析出性能測(cè)試
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3851040