工業(yè)革命以來,人類對能源的需求日益增長,而化石能源作為不可再生能源卻面臨著日漸枯竭的局面�；茉次C以及隨之帶來的環(huán)境污染問題也引起了全世界的廣泛關(guān)注。因此,開發(fā)清潔可再生能源成為了目前的研究熱點。眾所周知,電解水是清潔能源的重要來源之一,而催化電解水的高效催化劑仍然依賴于稀有貴金屬,貴金屬的稀缺性和穩(wěn)定性差等問題極大地限制了催化劑的商業(yè)化應(yīng)用。因此,開發(fā)具有低成本、高效的析氧(OER),析氫(HER)以及氧還原(ORR)催化劑對于清潔能源的儲存和發(fā)展具有十分重要的意義。針對上述的問題,本文選取了較為廉價的過渡金屬,通過對合成方法以及反應(yīng)條件進(jìn)行逐步優(yōu)化,控制合成了性能優(yōu)異的電催化納米材料。并以析氧反應(yīng)(OER),析氫反應(yīng)(HER)和氧還原反應(yīng)(ORR)為模型反應(yīng),對制得的催化劑進(jìn)行系統(tǒng)的表征分析,本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)第一步采用溶劑熱法,合成了W,Ru雙金屬摻雜的W-Ru/NF,第二步用高溫煅燒的方法對前軀體進(jìn)行磷化,得到了W,Ru雙金屬摻雜的W-Ru/NiP₂催化材料。將析氫反應(yīng)作為本實驗的模型反應(yīng),研究了金屬摻雜對于催化劑性能的提升作用。研究結(jié)果...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 納米電催化劑概述
        1.2.1 納米材料
        1.2.2 納米電催化劑的應(yīng)用研究
        1.2.3 納米電催化劑的前景與發(fā)展
    1.3 電催化分解水概述
        1.3.1 電催化分解水原理
        1.3.2 析氫反應(yīng)原理
        1.3.3 析氧反應(yīng)原理
    1.4 金屬-空氣電池概述
        1.4.1 金屬-空氣電池的基本構(gòu)成以及分類
        1.4.2 鋅-空氣電池的原理
        1.4.3 鋅-空氣電池的前景與發(fā)展
        1.4.4 氧還原反應(yīng)原理及其研究現(xiàn)狀
    1.5 論文的選題思路以及研究內(nèi)容
        1.5.1 論文的選題思路
        1.5.2 論文的研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 NiP₂納米電催化劑的合成、表征及電催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑和實驗儀器
        2.2.2 NiP₂納米電催化劑的合成
        2.2.3 NiP₂納米電催化劑的表征
        2.2.4 析氫反應(yīng)性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 NiP₂納米電催化劑的物相結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 NiP₂納米電催化劑的形貌表征
        2.3.3 NiP₂納米電催化劑的表面元素組成以及價態(tài)分析
        2.3.4 NiP₂納米電催化劑的電化學(xué)性能
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 CoFe-CNT納米電催化劑的合成、表征及電催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑和實驗儀器
        3.2.2 CoFe-CNT納米電催化劑的合成
        3.2.3 CoFe-CNT納米電催化劑的表征
        3.2.4 氧還原反應(yīng)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CoFe-CNT納米電催化劑的物相結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 CoFe-CNT納米電催化劑的形貌表征
        3.3.3 CoFe-CNT納米電催化劑的表面元素組成以及價態(tài)分析
        3.3.4 CoFe-CNT納米電催化劑的電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 NF@Co₃O₄@FeOOH納米電催化劑的合成、表征及電催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑和實驗儀器
        4.2.2 NF@Co₃O₄@FeOOH納米電催化劑的合成
        4.2.3 NF@Co₃O₄@FeOOH納米電催化劑的表征
        4.2.4 析氧反應(yīng)性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 NF@Co₃O₄@FeOOH納米電催化劑的物相結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 NF@Co₃O₄@FeOOH納米電催化劑的形貌表征
        4.3.3 NF@Co₃O₄@FeOOH納米電催化劑的表面元素組成以及價態(tài)分析
        4.3.4 NF@Co₃O₄@FeOOH納米電催化劑的電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
        5.1.1 W,Ru共摻雜的NiP₂ 納米催化材料
        5.1.2 CoFe-CNT復(fù)合納米催化材料
        5.1.3 NF@Co₃O₄@FeOOH納米催化材料
    5.2 展望
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3834361