在新能源領(lǐng)域,為了解決可持續(xù)發(fā)展能源問題,利用電化學(xué)將電能儲存為化學(xué)能,是一個(gè)有效的解決方案。而為達(dá)成將電能儲存為化學(xué)能這一過程,電解水就是一個(gè)有效的方法。電解水在陽極發(fā)生水氧化反應(yīng)（OER）,升成氧氣,在陰極發(fā)生還原反應(yīng)（HER）產(chǎn)生氫氣,在這兩個(gè)半反應(yīng)當(dāng)中,由于OER反應(yīng)具備很高的過電位（overpotential）,導(dǎo)致反應(yīng)動力學(xué)過程慢,限制了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的效率。因此,迫切需求引入催化劑降低其過電位,從而提升整個(gè)能源轉(zhuǎn)化過程的效率。本論文著眼于這一點(diǎn),從水的電解開始,綜述氫氣能源的優(yōu)勢和在整個(gè)新能源行業(yè)之中的意義,并介紹OER電催化劑方面所取得的進(jìn)展。由于傳統(tǒng)非貴金屬電催化劑催化活性、穩(wěn)定程度并不能令人滿意,并且在生產(chǎn)過程中帶有諸如高溫條件、大量廢氣生產(chǎn)等劣勢,本論文選擇了成本低廉、含量豐富的Fe、Co、Ni系金屬化合物材料為研究對象,在合成過程中通過CaC2引入催化性能優(yōu)秀的金屬碳化物和導(dǎo)電性能良好的碳材料來增強(qiáng)其催化性能。通過CaC2來制備金屬碳化物材料并不僅僅局限于電催化劑領(lǐng)域,在過渡金屬碳化物材料的制備與應(yīng)用方面,本方法具有普適性:將CaC2置于非質(zhì)子性強(qiáng)極性有機(jī)溶液中超聲,... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 電催化分解水研究現(xiàn)狀
    1.3 金屬碳化物
    1.4 本文的研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及表征方法
    2.1 主要試劑及儀器
    2.2 理化性質(zhì)表征
    2.3 合成電極材料
    2.4 電化學(xué)性能表征
2制備金屬碳化物及其催化性能評價(jià)">3 利用CaC₂制備金屬碳化物及其催化性能評價(jià)
    3.1 引言
2制備金屬碳化物">    3.2 利用CaC₂制備金屬碳化物
2還原能力驗(yàn)證">    3.3 CaC₂還原能力驗(yàn)證
2與三種過渡金屬制備金屬碳化物催化劑">    3.4 CaC₂與三種過渡金屬制備金屬碳化物催化劑
4 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士期間主要成果和獲獎情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]層狀雙金屬氫氧化物用于催化水氧化的研究進(jìn)展[J]. 王瑞瑞,趙有璟,邵明飛,項(xiàng)頊,段雪.  化工學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]循環(huán)伏安法測定電極電催化活性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J]. 呂江維,曲有鵬,田家宇,馮玉杰,劉峻峰.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2015(11)
[3]清潔、可再生能源利用的回顧與展望[J]. 路甬祥.  科技導(dǎo)報(bào). 2014(Z2)
[4]透射電子顯微鏡[J].   廣州化學(xué). 2013(02)
[5]碳化鈣還原氧化鎂生產(chǎn)金屬鎂新工藝的熱力學(xué)分析[J]. 舒斌,夏德宏.  有色金屬工程. 2013(03)
[6]常見過渡金屬碳化物的研究現(xiàn)狀[J]. 陳佑劍,張紅,葉泓楠,葉貽,錢高瑾,馬劍華.  遼寧化工. 2011(05)
[7]過渡金屬碳化物催化劑的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 余新江,李長海.  化工時(shí)刊. 2011(02)
[8]碳化鈣真空還原鎂熱力學(xué)分析及試驗(yàn)[J]. 彭建平,馮乃祥,陳世棟,武小雷,王紫千.  真空. 2009(03)
[9]碳/氮化鉬的性能、應(yīng)用及制備[J]. 曹維成,安耿,劉高杰.  中國鉬業(yè). 2006(05)
[10]我國電石行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 蔡杰.  化工技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2006(09)

博士論文
[1]碳化鈣的反應(yīng)活化及新應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李英杰.北京化工大學(xué) 2017
[2]非貴金屬催化劑上氧氣的析出與還原[D]. 張騫.重慶大學(xué) 2011
[3]層狀雙金屬氫氧化物/碳納米管雜化復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及其性能研究[D]. 王輝.北京化工大學(xué) 2010
[4]負(fù)載型碳化鉬催化劑的制備、表征和選擇加氫反應(yīng)性能的研究[D]. 吳維成.中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所） 2004

碩士論文
[1]多孔金屬鎳的相轉(zhuǎn)化法制備及其電催化水分解性能的研究[D]. 丁瑞艮.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]非貴金屬催化劑的設(shè)計(jì)及其在電催化水氧化中的性能研究[D]. 徐元子.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]過渡金屬基微、納米材料的水熱/溶劑熱合成、表征及其性能研究[D]. 靳黎娜.安徽師范大學(xué) 2010
[4]過渡金屬碳化物的微波制備及其催化性能研究[D]. 丁玲.大連理工大學(xué) 2009
[5]TiC、WC基多孔材料的制備和催化性能研究[D]. 龐紀(jì)峰.大連理工大學(xué) 2008
[6]硼鎂石礦真空熱法硼鎂分離試驗(yàn)研究[D]. 徐冬.東北大學(xué) 2007
[7]碳化鉬的表征和吡啶加氫脫氮性能研究[D]. 樊秀菊.北京化工大學(xué) 2007



本文編號：2899211