為了解決全球能源和環(huán)境危機(jī),光-電催化太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為燃料,產(chǎn)生氫氣和氧氣受到越來越多的重視。在過去的幾十年中,人們已經(jīng)探索出大量的半導(dǎo)體材料作為析氫反應(yīng)（HER）析氧反應(yīng)（OER）的光電催化劑。然而,它們的催化活性仍然不能滿足能源器件對(duì)于催化劑的實(shí)際應(yīng)用要求。本文通過對(duì)鎳基硒化物與氮化物的制備及優(yōu)化,研究了該催化劑的光-電催化析氫、析氧性能,及其在水分解中的應(yīng)用。首先利用水熱法在泡沫鎳上制備鉬酸鎳陣列（NiMoO4/NF）,之后再通過水熱法進(jìn)行MoSe2/NixSey納米片的負(fù)載,制備得到鉬酸鎳陣列外包裹MoSe2/NixSey納米片的核殼結(jié)構(gòu)（NiMoO4@MoSe2/NixSey/NF）。通過鉬酸鎳陣列的加入,大大增加了片層結(jié)構(gòu)與溶液接觸的面積,并且使片層結(jié)構(gòu)更好的暴露了活性位點(diǎn),加快了電子傳輸效率,提高了電化學(xué)水分解的性能。在1M KOH溶液中,析氫條件下,-10 mA cm-2可以達(dá)到69mV過電位。析氧條件下,200 mA cm-2可以達(dá)到290 mV的過電位。并且在二電極體系下進(jìn)行全解水測(cè)試,在20 mA cm-2得到1.46V電位,且通過1.5V電池驅(qū)動(dòng)可以觀察到陰極和陽(yáng)極... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１光催化水分解示意圖ｆ”］??－１５

?第三聿ＮｉＭｏＯ＾ｇＭｏＳｅｉ／ＮｈＳｅｙ／ＮＴ制備及全解水性能研究???２ｈ的樣品，如圖３－ｌ（Ｃ，ｄ）所示，生長(zhǎng)出的樣品直徑較細(xì)，頂部呈針狀，陣列之??間空隙較大，且無雜亂圓形顆粒產(chǎn)生。產(chǎn)生這種區(qū)別的原因分析是在于４ｈ反應(yīng)??時(shí)間長(zhǎng)，所以會(huì)生長(zhǎng)較密集及直徑較大的陣列結(jié)構(gòu)。??圖３－１?ＮｉＭｏＯｊ／ＮＦ陣列的不同水熱時(shí)間ＳＥＭ圖像：（ａ，ｂ）水熱反應(yīng)４ｈ，?（ｃ，ｄ）水熱反應(yīng)２ｈ??Ｆｉｇ．?３－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＮｉＭｏ〇４／ＮＦ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｈｙｄｒｏｌｈｅｍｉａｌ?ｔｉｍｅ：?（ａ，ｂ）４ｈ，?（ｃ，ｄ）２ｈ??對(duì)反應(yīng)時(shí)間不同的樣晶進(jìn)行了?ＸＲＤ測(cè)試，得到ＸＲＤ譜圖，如圖３－２所??示。從圖中顯示，反應(yīng)４ｈ及２ｈ的樣品均為ＮｉＭｏＯｒｘＨ＾Ｏ，位于１０．７７°，，??２７．３３°，，?２９．＆６°，，?３１．８９°，，３３．４１Ｖ的峰位對(duì)應(yīng)于?ＮｉＭｏＯｒｘＨｊＯ?的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)??（ＪＣＰＤＳ卡號(hào)１３－０１２８）。反應(yīng)４ｈ的峰位較反應(yīng)２ｈ更為明顯，分析原因是因?yàn)??反應(yīng)４ｈ生成了更多的ＮｉＭｏ〇ｒｘＨ２ＣＬ與ＳＥＭ圖中４ｈ的ＮｉＭｏ〇４／ＮＦ陣列多且??直徑較大一致。??２１??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???ＮｉＭｏ０４／ＮＦ－２ｈ??，Ｓ．Ａｉ?，?Ｉ—?－?｜－?????ｐ??＞２．?ＮｉＭｏ０４／ＮＦ－４ｈ??？??Ｅ?ＰＤＦ＃?１３－０１２８?ＮｉＭｏ０４?Ｈ２〇??ｌ?ｌｉ?Ｕｌｉ?Ｉ．．．ｉｌｌ?ｌ?Ｉ?ｌ，ｉ?ＩＩ，?ｉ??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??２－Ｔｈｅｔａ?（ｄｅｇｒｅｅ）??圖３－２不同反應(yīng)時(shí)間ＮｉＭｏＱｊ／ＮＦ的ＸＲＤ譜圖??Ｆｉｇ．?３－２?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?Ｎ１Ｍ０Ｏ４／ＮＦ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ?ｔｉｍｅ??于是對(duì)不同時(shí)間的樣品進(jìn)行了電化學(xué)測(cè)試，測(cè)試條件是在１ＭＫＯＨ溶液??中，采用三電極體系進(jìn)行測(cè)試，對(duì)電極為碳棒，參比電極為甘汞電極。首先對(duì)??不同反應(yīng)時(shí)間的ＮｉＭｏ〇４／ＮＦ樣品進(jìn)行析氫的電化學(xué)測(cè)試，以５ｍＶ／ｓ的掃描速度??從－０．９Ｖ掃到－１．４Ｖ。從３－３圖中可以看出，ＮｉＭｏＣＵ／ＮＦ反應(yīng)２ｈ的樣品??（ＮｉＭｏ〇４／ＮＦ－２ｈ）具有較好的析氫活性，在－１０?ｍＡ?ｃｎＴ２陰極電流密度下??抑１＼４〇〇４爪？－２１１所對(duì)應(yīng)的過電位為丨６３１１１￥，塔菲爾斜率為１４９?１１＾（＾（：－１。性能較??ＮｉＭｏＯＶＮＦＡｈ好，ＮｉＭｏ〇４／ＮＦ－４ｈ在－１０?ｍＡ?ｃｍ’２陰極電流密度下所對(duì)應(yīng)的過電??位為１８７?ｍＶ，塔菲爾斜率為２１０?ｍＶ?ｄｅｃ＇證明了?ＮｉＭｏ〇４／ＮＦ－２ｈ顯示出了更??突出的析氫性能。為了更直觀的顯示性能的差異，圖３－３?（ｃ）顯示通過－０．２Ｖ電位??下電流密度的柱狀圖，我們可以觀察到ＮｉＭｏ〇４／ＮＦ－２ｈ樣品的陰極電流密度為－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鎳/鈷基自支撐型納米片催化劑制備及電催化水分解性能研究[D]. 張潔.山東大學(xué) 2019
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碩士論文
[1]鎳基化合物/MoS2核殼納米結(jié)構(gòu)的制備及其電催化析氫性能研究[D]. 孫陽(yáng)碩.長(zhǎng)安大學(xué) 2019
[2]金屬基納米材料的制備及其電解水性能研究[D]. 章夢(mèng)甜.南昌航空大學(xué) 2018
[3]二硫化鉬復(fù)合催化劑的制備及其光電析氫性能研究[D]. 姜欣欣.北京化工大學(xué) 2018
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本文編號(hào)：3138998