過(guò)渡金屬碳化物是近年來(lái)備受關(guān)注的優(yōu)質(zhì)催化材料,由于其具有與Pt相似的能帶結(jié)構(gòu),因而具有很多突出的性能,電催化析氫性能就是其中之一。作為一種潛在的替代貴金屬鉑、鈀的電催化劑,過(guò)渡金屬碳化物具有自然儲(chǔ)量高、價(jià)格低廉、催化活性高等優(yōu)點(diǎn),易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),具備解決貴金屬鉑作為電催化劑難以推廣這個(gè)難題的能力。但是過(guò)渡金屬碳化物種類眾多,因此在其中選擇合適的過(guò)渡金屬加以研究便顯得尤為重要,而鉬和鎢因其低成本、高豐度使其從眾多過(guò)渡金屬中脫穎而出,由其衍生出來(lái)的碳化鉬以及碳化鎢具備非常杰出的電催化性能。本課題利用簡(jiǎn)單的原位滲碳進(jìn)行Mo2C（W2C）-碳納米管復(fù)合材料的制備,首先以（NH4）6Mo7O24·4H2O為鉬源合成了Mo-PANI前驅(qū)體,經(jīng)過(guò)高溫原位滲碳制備出了Mo2C-碳納米管復(fù)合材料—Mo2C/N-C（A）,并對(duì)材料一系列表征,結(jié)果表明其材料以β-Mo2C為主,呈中空管狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變碳化溫度和篩選鉬源進(jìn)行材料優(yōu)化,認(rèn)為其在800℃下最有最佳性能,電流密度達(dá)到10mA/cm2時(shí)只需要215mV。對(duì)比發(fā)現(xiàn)以Na2MoO4·2H2O為鉬源所得到的Mo2C-碳納米管復(fù)合材料—Mo2C/N-C（... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Pt/N-G催化劑合成示意圖

或其他化工產(chǎn)品等利用途徑[5]。近期的一篇綜述報(bào)道了轉(zhuǎn)化而來(lái)的有前途的生物氫來(lái)源，藻類生物質(zhì)豐富，清nish 等人證實(shí)，除直接生物光解之外，綠藻可以在一定條氫，由此得到氫氣，并對(duì)比了直接生物光解制氫與間接同[5]，但是與生物乙醇和生物柴油等其他的生物燃料不生產(chǎn)氫氣仍處于發(fā)展的早期階段[6]。生物質(zhì)制氫技術(shù)已經(jīng)取得了比較大的進(jìn)展，但最大的問(wèn)高和能量轉(zhuǎn)化率低。2018 年， Hibino 證實(shí)了不需要大本的廢棄生物質(zhì)的電化學(xué)制氫的方法[7]。如下圖 1-2 所示 為起始電壓來(lái)電解面包渣、柏木屑和米糠產(chǎn)生氫氣，在流效率約為 100%，在陽(yáng)極產(chǎn)生二氧化碳的電流效率約為測(cè)試的燃料，每 1 mg 原料的氫氣產(chǎn)量為 0.1 - 0.2 mg，成正比的平臺(tái)電壓下連續(xù)進(jìn)行。這些特性歸因于用于陽(yáng)化中孔炭的高催化活性，并且生物質(zhì)的主要組分如纖維素蛋白質(zhì)和脂質(zhì)被有效地用作制氫的燃料。

示意圖如 1-3 所示：圖1-3 “Trash-to-treasure”策略中的連續(xù)吸附和持續(xù)硫化示意圖[8]將有毒金屬離子污染物轉(zhuǎn)化為有益的光催化促進(jìn)劑，是通過(guò)將富含光催化劑的 TiO2納米顆粒結(jié)合到富含-OH 的瓊脂中而構(gòu)建出良好的復(fù)合水凝膠實(shí)現(xiàn)的，有效金屬離子吸附將其固有的化學(xué)過(guò)程和光催化過(guò)程協(xié)同起來(lái)，隨后的硫化處理使得吸附的重金屬離子完全轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫化物光敏劑，并且與預(yù)摻入的光催化劑形成異質(zhì)結(jié)，不僅高效率的去除了金屬污染物，還成功地實(shí)現(xiàn)了從含金屬的工業(yè)廢水中通過(guò)光催化 H2，提了供一種新的實(shí)用途徑來(lái)克服由重金屬引起的催化劑中毒效應(yīng)，較大程度上解決全球水污染問(wèn)題。在眾多的已經(jīng)報(bào)道的半導(dǎo)體光催化制氫材料中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳化鎢/碳化二鎢核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備及電催化活性[J]. 李國(guó)華,陳丹,鄭翔,謝偉淼,程媛.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[2]碳化鉬催化劑的研究進(jìn)展[J]. 張新,李來(lái)平,梁靜.  中國(guó)鉬業(yè). 2010(06)
[3]不同炭載體上碳化鉬催化劑的合成[J]. 李曉蕓,馬丁,包信和.  催化學(xué)報(bào). 2008(09)

博士論文
[1]碳基過(guò)渡金屬碳化物介孔材料及其電催化性能的研究[D]. 張永博.華東師范大學(xué) 2017
[2]碳化鎢負(fù)載鉑催化劑的制備、表征及電化學(xué)性能[D]. 盛江峰.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
[3]高活性碳化鎢催化材料的制備、表征及電化學(xué)性能研究[D]. 馬淳安.上海大學(xué) 2005

碩士論文
[1]三維自支撐電極材料的制備及其電催化水裂解性能研究[D]. 樊梅紅.吉林大學(xué) 2016
[2]金屬有機(jī)骨架材料衍生的金屬@碳核—?dú)ご呋瘎┑闹苽浼半娊馑a(chǎn)氫催化研究[D]. 盧佳.華南理工大學(xué) 2016
[3]碳化鉬和氮化鉬納米材料的制備與表征[D]. 孫波.山東大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3479962