氫氣是一種高能量密度的儲(chǔ)能載體,利用電解水技術(shù)制氫將能源儲(chǔ)存起來,可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的有效利用。然而,電解水催化劑成本過高的問題限制了其更為廣泛的應(yīng)用。因此,開發(fā)廉價(jià)催化劑、高催化效率的電催化劑是目前此領(lǐng)域研究者關(guān)注的主要方向。本論文的研究重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)和制備具有高活性、低成本的非貴金屬納米電催化劑,并系統(tǒng)研究了催化劑結(jié)構(gòu)對(duì)其催化性能的影響。1.超小MoP納米顆粒均勻負(fù)載于碳納米片上作為電催化劑MoP/NPG并用于電析氫性能研究。利用固相合成法成功制備了超小粒徑的MoP納米顆粒負(fù)載在葡萄糖作為碳源制備的碳納米片的電催化劑MoP/NPG。制備出的MoP顆粒平均粒徑為3.15納米,在碳納米片上具有良好的分散性。目標(biāo)催化劑具有豐富的活性位點(diǎn)并展現(xiàn)出了優(yōu)異的電析氫性能。在酸性條件下,催化劑在10 mA cm^-2處的過電位僅需90 mV。在堿性條件下,其在10 mA cm^-2處的過電位僅需115 mV,并展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。2.形貌可控的CoSe₂作為電催化劑用于電解水的研究我們以NH₄F為調(diào)節(jié)劑...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 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
    1.2 氫能源
    1.3 制氫方法
    1.4 電解水原理
        1.4.1 基本電極反應(yīng)
        1.4.2 電解水體系中的阻抗分析
        1.4.3 電解水反應(yīng)電壓分析
        1.4.4 陽(yáng)極OER過程分析
        1.4.5 陰極HER過程分析
    1.5 電化學(xué)測(cè)試方法
    1.6 電解水催化劑材料的元素組成
    1.7 電解水催化劑研究進(jìn)展
        1.7.1 鉬基電催化劑研究進(jìn)展
        1.7.2 鈷基電催化劑研究進(jìn)展
    1.8 論文選題意義和研究?jī)?nèi)容
        1.8.1 選題意義
        1.8.2 研究?jī)?nèi)容
    1.9 參考文獻(xiàn)
第二章 超小MoP納米顆粒均勻負(fù)載于碳納米片上作為電催化劑并用于電析氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和材料
        2.2.2 儀器和設(shè)備
        2.2.3 催化劑的合成
        2.2.4 制備工作電極
        2.2.5 物理化學(xué)表征儀器
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 催化劑MoP/NPG的形成機(jī)制
        2.3.2 催化劑的XRD和拉曼光譜表征
        2.3.3 催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)表征
        2.3.4 催化劑的形貌表征
        2.3.5 催化劑XPS分析
        2.3.6 電化學(xué)測(cè)試
    2.4 結(jié)論
    2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 形貌可控的CoSe₂ 作為電催化劑用于電解水反應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和材料
        3.2.3 催化劑的合成
        3.2.4 工作電極的制備和電化學(xué)表征
        3.2.5 物理化學(xué)表征儀器
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑的形成機(jī)制
        3.3.2 催化劑的XRD表征
        3.3.3 催化劑的SEM表征
        3.3.4 催化劑的TEM表征
        3.3.5 催化劑的BET和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.3.6 催化劑的XPS表征
        3.3.7 催化劑的電化學(xué)表征
    3.4 結(jié)論
    3.5 參考文獻(xiàn)
結(jié)論
碩士研究生期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3922302