近年來,發(fā)展有效的電催化劑用于氧氣析出反應(yīng)在未來可再生能源的應(yīng)用上具有很大的意義。超細納米材料與傳統(tǒng)納米材料相比具有很強的尺寸效應(yīng),因而展現(xiàn)出更為突出的物理化學(xué)性質(zhì)。由于單壁納米管具有獨特的一維空心結(jié)構(gòu)、超薄的壁厚等特點,是這一領(lǐng)域研究的熱點材料。本文以羥基磷酸鎳單壁納米管的可控合成為研究基礎(chǔ),通過對納米管后修飾、在導(dǎo)電基底上原位生長的方法來研究在氧氣析出反應(yīng)中的性能表現(xiàn),并探索性質(zhì)與納米材料結(jié)構(gòu)、組成的關(guān)系。利用DMF-H₂O混合溶劑體系在不使用表面活性劑的條件下溶劑熱法成功合成了直徑為5納米,長度為數(shù)微米的羥基磷酸鎳單壁納米管。利用表面包覆的方法對納米管進行了修飾,實現(xiàn)了氫氧化鐵層均勻包裹在納米管的表面。比較了氫氧化鐵沉積前后樣品的形貌、組成和電化學(xué)性能的差異。研究表明,不同的鐵含量對最終樣品電化學(xué)性能的影響呈現(xiàn)出火山型的變化趨勢。得益于納米管的超細一維結(jié)構(gòu)及鎳鐵組分的協(xié)同作用,優(yōu)化后的樣品達到了非常理想的電催化性能。以泡沫鎳為鎳源和模板成功實現(xiàn)了羥基磷酸鎳單壁納米管在泡沫鎳上的原位生長。通過表征確定了材料的結(jié)構(gòu)與組成,羥基磷酸鎳單壁納米管作為有效地電活性物質(zhì)... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 超細納米材料概述
        1.1.2 超細納米材料之無機納米管概述
        1.1.3 納米材料電催化水裂解產(chǎn)氧概述
    1.2 本文的選題思路和研究內(nèi)容
第二章 氫氧化鐵修飾的羥基磷酸鎳單壁納米管的合成與產(chǎn)氧性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 表征方法與儀器設(shè)備
        2.2.3 合成方法
        2.2.4 電化學(xué)樣品制備和測試方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 羥基磷酸鎳單壁納米管的制備與電鏡表征
        2.3.2 氫氧化鐵修飾的羥基磷酸鎳單壁納米管的制備與電鏡表征
        2.3.3 樣品的物相表征與元素分析
        2.3.4 樣品的電化學(xué)測試與分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 羥基磷酸鎳單壁納米管在泡沫鎳上的原位生長與產(chǎn)氧性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 表征方法與儀器設(shè)備
        3.2.3 合成方法
        3.2.4 電化學(xué)樣品制備和測試方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 泡沫鎳上原位生長的羥基磷酸鎳單壁納米管的制備與電鏡表征
        3.3.2 樣品的物相表征與元素分析
        3.3.3 樣品的電化學(xué)測試與分析
    3.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
作者簡介



本文編號：3397355