MOFs修飾的二硫化鉬納米片的電催化制氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-13 14:35
氫氣作為一種新型清潔能源,是替代傳統(tǒng)化石燃料的理想選擇。在眾多制氫方法中,電化學(xué)催化制備氫氣既干凈無污染、又方便快捷。在電化學(xué)催化制氫所用的催化劑中,鉑等貴金屬催化劑具有較低的過電位以及較好的析氫效果,但是其價(jià)格昂貴且自身儲(chǔ)量較少。二硫化鉬作為一種典型的二維類石墨烯片層結(jié)構(gòu)的硫化物,具有較好的電催化析氫性能,受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。MOFs(Metal-organic frameworks),是由金屬離子或金屬簇和多官能團(tuán)有機(jī)配體構(gòu)成的新型多孔材料。由于其可控的孔道結(jié)構(gòu)以及大的比表面積,近年來被廣泛應(yīng)用于催化等領(lǐng)域。本文通過對(duì)文獻(xiàn)報(bào)道合成工藝的改進(jìn),采用水熱合成的方法,以硫脲作為硫源,鉬酸鈉作為鉬源,在高溫下反應(yīng)制備得到了二硫化鉬納米片,并對(duì)其進(jìn)行了一系列的物性表征和電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明,制備的二硫化鉬納米片具有較高的結(jié)晶度、較好的形貌特征、較大的比表面積(26m2 g-1)、較小的平均孔徑(8.1nm)以及較好的析氫效果。為了進(jìn)一步提高二硫化鉬的析氫效果,采用攪拌合成的方法制備HKUST-1MOF修飾的二硫化鉬納米片材料(MoS
【文章來源】: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)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
MoS2結(jié)構(gòu)模型圖
圖 1-2 MoS2不同晶型結(jié)構(gòu)級(jí)二硫化鉬特殊的性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使其在石油催化突出的催化效果,被廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。同光學(xué)催化劑、鋰電池的電極材料等方面也具有廣泛的應(yīng)鉬納米材料的性質(zhì)化鉬特殊的夾心層狀結(jié)構(gòu),故表現(xiàn)出高度的各向異性。納米材料由于具備特殊的結(jié)構(gòu)以及邊緣活性位點(diǎn)多的特活性。二硫化鉬的帶隙約為 1.29eV 左右,同時(shí)其對(duì)太吸收作用。是典型的常用潤(rùn)滑劑原料,其層間具有很弱的范德華力,因而被廣泛應(yīng)用于制備潤(rùn)滑劑。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文見的幾種制備二硫化鉬的方法進(jìn)行介紹:(1)化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法簡(jiǎn)稱為 CVD(Chemical Vapor Deposition),是目前科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的制備純度質(zhì)量較好二硫化鉬最常用的方法之一。CVD 法的原理主要是通高溫條件將鉬源和硫源導(dǎo)入反應(yīng)室使其發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng),最后通過冷卻的式使其聚集,從而制備二硫化鉬。Feldman 等[56]通過 CVD 法,在管式爐中將三化鉬加入至 800°C 左右,之后通入一定量的硫化氫氣體與氮?dú)、氫氣的還原性合氣體,在高溫條件下,三氧化鉬與硫化氫氣體進(jìn)行反應(yīng),成功合成了二硫化納米粒子和納米管。Zhan 等[57]通過 CVD 法沉積硫化鉬納米片,從而制備得到硫化鉬(圖 1-3(a))。Lee 等[58]通過 CVD 法利用三氧化鉬和硫單質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)備得到了單層二硫化鉬(圖 1-3(b))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MOF復(fù)合材料的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李瑩,林雨,孫曉英,張紅星,鄒兵,肖安山. 化工新型材料. 2018(03)
[2]M-MOF-74在氣體吸附分離中的應(yīng)用[J]. 范杰,陳德利,許春慧,涂高美,朱偉東. 廣東化工. 2017(10)
[3]MOF材料在吸附中的應(yīng)用與改性[J]. 李睿. 中國(guó)科技信息. 2011(08)
本文編號(hào):3586614
【文章來源】: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)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
MoS2結(jié)構(gòu)模型圖
圖 1-2 MoS2不同晶型結(jié)構(gòu)級(jí)二硫化鉬特殊的性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使其在石油催化突出的催化效果,被廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。同光學(xué)催化劑、鋰電池的電極材料等方面也具有廣泛的應(yīng)鉬納米材料的性質(zhì)化鉬特殊的夾心層狀結(jié)構(gòu),故表現(xiàn)出高度的各向異性。納米材料由于具備特殊的結(jié)構(gòu)以及邊緣活性位點(diǎn)多的特活性。二硫化鉬的帶隙約為 1.29eV 左右,同時(shí)其對(duì)太吸收作用。是典型的常用潤(rùn)滑劑原料,其層間具有很弱的范德華力,因而被廣泛應(yīng)用于制備潤(rùn)滑劑。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文見的幾種制備二硫化鉬的方法進(jìn)行介紹:(1)化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法簡(jiǎn)稱為 CVD(Chemical Vapor Deposition),是目前科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的制備純度質(zhì)量較好二硫化鉬最常用的方法之一。CVD 法的原理主要是通高溫條件將鉬源和硫源導(dǎo)入反應(yīng)室使其發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng),最后通過冷卻的式使其聚集,從而制備二硫化鉬。Feldman 等[56]通過 CVD 法,在管式爐中將三化鉬加入至 800°C 左右,之后通入一定量的硫化氫氣體與氮?dú)、氫氣的還原性合氣體,在高溫條件下,三氧化鉬與硫化氫氣體進(jìn)行反應(yīng),成功合成了二硫化納米粒子和納米管。Zhan 等[57]通過 CVD 法沉積硫化鉬納米片,從而制備得到硫化鉬(圖 1-3(a))。Lee 等[58]通過 CVD 法利用三氧化鉬和硫單質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)備得到了單層二硫化鉬(圖 1-3(b))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MOF復(fù)合材料的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李瑩,林雨,孫曉英,張紅星,鄒兵,肖安山. 化工新型材料. 2018(03)
[2]M-MOF-74在氣體吸附分離中的應(yīng)用[J]. 范杰,陳德利,許春慧,涂高美,朱偉東. 廣東化工. 2017(10)
[3]MOF材料在吸附中的應(yīng)用與改性[J]. 李睿. 中國(guó)科技信息. 2011(08)
本文編號(hào):3586614
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