常見的新能源主要有核能、太陽能、風能、海洋能、氫能、生物質能,但是由于其受各種因素的影響,存在諸多問題。氫能是一種極具發(fā)展前景的清潔能源,其原料主要是自然界豐富的水資源,但是電解水產(chǎn)生氫氣需要電催化劑材料以降低電解過程的電壓。太陽能、風能、生物質能則需要一個儲存電能的系統(tǒng)將產(chǎn)生的多余能量進行儲存,而鋰離子電池是一種很好的儲能裝置。過渡金屬氮/氧化物材料因其具有廉價、地球儲存豐富、環(huán)境友好等優(yōu)點,被廣泛應用于電催化和鋰離子電池材料領域。本論文針對過渡金屬氮/氧化物材料并對其結構以及電化學性能進行研究,主要的研究內(nèi)容如下:1.通過水熱法結合相應的氮化處理,在碳布上生長一種具有三維結構的雙功能柔性非貴重金屬電催化劑Ni3FeN-NPs,利用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線光電子能譜儀（XPS）等多種表征手段研究樣品的物相、形貌和結構,并研究了 Ni3FeN-NPs催化全水分解的電催化活性。實驗結果表明,經(jīng)過氮化后,形貌由納米片變成了納米顆粒。Ni3FeN-NPs在1 M KOH條件下展示了較高的氫氣析出反應（HER）和氧氣析出反應（OER）的... 

【文章來源】：桂林理工大學廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

金紅石、銳鈦礦和板鈦礦相二氧化鈦的晶體結構

12圖 3.1 在碳布上制備 Ni3FeN-NPs 的過程示意圖。Figure 3.1 Schematic of the synthesis process for Ni3FeN-NPs on carbon cloth.NiFe-LDHs 的制備碳布上制備前驅產(chǎn)物 NiFe-LDHs 需先在碳布上生長一層籽晶層，所用原料NO3)2 6H2O，0.8 g Fe(NO3)3 9H2O（AR）溶于 50 ml 無水乙醇溶液中。將 2 浸于該乙醇溶液中 5 分鐘，在將碳布甩干后置于 350oC 的加熱板上熱處此重復 4 次。取 0.1314 g NiSO4 6H2O，0.1390 g FeSO4 7H2O，0.0706 g 尿素a3C6H5O7 2H2O 溶于 20 ml 水溶液中，攪拌 20 分鐘后，將溶液倒入 25 ml 的內(nèi)膽中，將長了籽晶的碳布置于溶液中，內(nèi)膽放入高壓不銹鋼反應釜中，鼓風干燥箱中反應 12 h，待降到室溫取出碳布用去離子沖洗幾次后，置于60oC 的烘箱中干燥，即可在碳布上負載 NiFe-LDHs。

鏡（TEM）來觀察其形貌及微觀結構，通過透射電素分布情況，通過 BET 測量比表面積。電化學性能主）進行測試，HER 和 OER 主要利用典型的三電極電解gCl 作電極，負極用碳棒，工作電極接我們的材料，電解分解，使用兩電極體系進行測試，兩電極都接入測試）測試材料的導電性。論Hs 納米片的結構分析iFe-LDHs 的結構示意圖，從圖中我們可以看出 Ni 和 i/Fe 位于八面體的中心，O 為配位原子位于八面體的頂層多面體層，層之間是陰離子層 OH-，從而形成了層狀

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Cu欠電位沉積法制備高效Pt/碳布析氫電極[J]. 王芳,敏世雄,侯建華,靳治良,馬小華.  精細化工. 2016(11)
[2]第一過渡系列金屬元素單核水氧化催化劑的最新進展[J]. 張宗堯,鄭坤毅,曹睿.  中國科學:化學. 2014(02)
[3]納米材料負載釕催化劑的制備與應用[J]. 王自慶,張留明,林建新,王榕,魏可鎂.  催化學報. 2012(03)
[4]過渡元素的特點[J]. 張成桂.  數(shù)理化學習(高中版). 2003(03)
[5]強磁性Fe3O4納米粒子的制備及其性能表征[J]. 鄒濤,郭燦雄,段雪,張密林.  精細化工. 2002(12)
[6]鎳電極研究進展[J]. 袁安保,張鑒清,曹楚南.  電源技術. 2001(01)
[7]稀貴金屬礦物及其選礦[J]. 張文鉦.  國外金屬礦選礦. 1976(Z2)

博士論文
[1]基于層狀雙金屬氫氧化物的碳基雜化催化材料的制備、結構及性能[D]. 蘭蒙.北京化工大學 2015
[2]過渡金屬（Fe，Mo）氧化物微/納結構的構筑和應用研究[D]. 夏娟.中國科學技術大學 2015
[3]NiO納米復合結構的制備及超級電容器性能研究[D]. 梁坤.電子科技大學 2015
[4]納米結構二氧化鈦的可控制備及其光催化和光電性能[D]. 暢文凱.北京化工大學 2013
[5]過渡金屬鐵、銅氧化物納米材料的制備及催化應用研究[D]. 朱脈勇.揚州大學 2011
[6]過渡金屬氧化物納米結構的調(diào)控合成、組裝及其性能研究[D]. 霍子揚.清華大學 2009

碩士論文
[1]金屬磷化物納米材料的制備及其電催化制氫性能[D]. 金立煌.江蘇大學 2016
[2]鐵基雙金屬/氮共摻雜碳催化劑的制備及其電催化氧還原性能[D]. 柳璐.太原理工大學 2016
[3]鎳基氫氧化物的納米微結構調(diào)控及電化學性能研究[D]. 薛俊瑩.煙臺大學 2016
[4]非貴金屬鈷配合物的制備及催化水分解性質研究[D]. 陳海燕.中國科學技術大學 2016
[5]基于過渡金屬電解水催化劑的制備及性能研究[D]. 施金樂.重慶師范大學 2016
[6]鎳基非貴金屬催化劑的制備及電催化水分解性質研究[D]. 于杏杏.中國科學技術大學 2015
[7]鎳基氫氧化物/石墨烯復合材料的制備及其超電容性能的研究[D]. 陳志道.安徽工業(yè)大學 2013
[8]過渡金屬氧化物納米粒子的電容性能研究[D]. 歐陽明麗.吉林大學 2013
[9]納米層狀二氧化錳的制備及其性能研究[D]. 林琳.重慶理工大學 2010
[10]尖晶石型過渡金屬復合氧化物的制備及性能研究[D]. 郭小妮.重慶大學 2007



本文編號：3411337