當前,日益增長的能源需求以及不斷惡化的環(huán)境污染問題是制約社會發(fā)展的兩大重要難題�；茉吹氖褂媚軌蚓徑饽壳吧鐣l(fā)展對能源需求的燃眉之急,但化石能源的使用同時給我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的影響。為了社會的健康發(fā)展,尋找能夠替代化石能源的清潔可再生能源已勢在必行。氫能源具有高熱值、零污染、儲存豐富以及可再生等優(yōu)點,被認為是未來最理想的能源之一。電解水技術(shù)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成氫能的方法,兼具高效且無污染等特點,被廣泛地用于制氫。同樣地,電解水技術(shù)可以與其他可再生能源比如太陽能、潮汐能、風能等聯(lián)合使用,將這些間歇性的能源以氫能的形式儲存起來,從而對這些可再生能源進行更合理地調(diào)控和使用。然而,電解水嚴重依賴于電催化劑,鉑(Pt)是當前最好的析氫催化劑。但遺憾的是Pt儲存量稀少并且分散,導致其價格過高,從而抑制了它的實際應用。因此,尋找價格低廉并具有優(yōu)異析氫性能的催化劑是目前研究的熱點。本論文主要針對開發(fā)和研究高效廉價的析氫電催化劑,設(shè)計和制備了一些具有優(yōu)異的析氫復合催化劑,并進行了析氫機理的探討。論文主要包含四個工作:首先,我們在二硫化鉬(MoS₂)納米片上引入金屬...

【文章頁數(shù)】：176 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 電解水
    1.3 析氫反應(HER)
        1.3.1 HER的基本過程
        1.3.2 HER的機理
        1.3.3 HER性能評估
    1.4 析氧反應(OER)
    1.5 氧還原反應(ORR)
    1.6 析氫催化劑
        1.6.1 納米工程技術(shù)
        1.6.2 載體效應
        1.6.3 形貌控制
        1.6.4 限域作用
        1.6.5 插層效應
        1.6.6 合金
    1.7 本論文的選題背景和研究設(shè)想
    參考文獻
第二章 Rh-MoS₂納米復合析氫電催化劑：具有和鉑類似的析氫活性
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 MoS₂超薄納米片的合成
        2.2.3 Rh-MoS₂復合催化劑的合成
        2.2.4 材料表征
        2.2.5 電化學性能表征
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 材料的合成與表征
        2.3.2 電化學析氫性能表征
    2.4 結(jié)論
    參考文獻
第三章 Os/Si納米復合材料作為優(yōu)異的析氫電催化劑
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 硅納米線的合成
        3.2.3 金屬/硅納米線復合催化劑的合成
        3.2.4 材料表征
        3.2.5 電化學性能表征
        3.2.6 密度泛函理論(DFT)計算
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 材料的合成與表征
        3.3.2 電化學析氫性能表征
    3.4 結(jié)論
    參考文獻
第四章 碳布負載多功能催化劑磷化鈷用于高效的水分解和鋅空電池研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品
        4.2.2 Co(OH)₂@CC的合成
        4.2.3 CoP@CC的合成
        4.2.4 CoP粉末的合成
        4.2.5 材料表征
        4.2.6 電化學表征
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 材料的合成與表征
        4.3.2 電化學析氫性能
        4.3.3 電化學析氧性能
        4.3.4 電化學全解水性能
        4.3.5 鋅空電池
    4.4 結(jié)論
    參考文獻
第五章 碳納米片均勻負載CoSe₂的設(shè)計和制備并用于析氫性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.0 實驗試劑
        5.2.1 Co/C納米片的合成
        5.2.2 CoSe₂/C納米片的合成
        5.2.3 材料表征
        5.2.4 電化學性能表征
    5.3 結(jié)果和討論
        5.3.1 材料的合成與表征
        5.3.2 電化學析氫性能表征
    5.4 結(jié)論
    參考文獻
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝



本文編號：3849233