當(dāng)前,開發(fā)環(huán)境友好、清潔可持續(xù)再生的新型能源已成為全球科學(xué)家關(guān)注的研究熱點(diǎn)。電解水技術(shù)是基于電化學(xué)或光電分解水的原理,利用可再生的電能或太陽能使水分解為氫氣（析氫反應(yīng)HER）和氧氣（析氧反應(yīng)OER）,被認(rèn)為是目前最有前途且最有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的方法之一。目前公認(rèn)優(yōu)良的電催化劑分別是Pt/C（HER）和Ru O₂（OER）,但貴金屬高昂的成本限制了此類電極材料的廣泛應(yīng)用,也使得電解水具有能耗較高、規(guī)模較小的缺點(diǎn)。因此,尋找活性高效、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉、儲(chǔ)量豐富的金屬元素來替代貴金屬,一直是科學(xué)家們不懈追求的目標(biāo)。近年來,新興的有機(jī)-無機(jī)雜化功能材料——金屬有機(jī)框架（Metal-organic frameworks,MOFs）,是由金屬原子和有機(jī)配體之間的配位鍵形成的具有周期性的結(jié)構(gòu)單元。其具有明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)和易接近的活性位點(diǎn),且比表面積大、孔隙率高、易功能化等優(yōu)點(diǎn),在能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化方面雖然取得了很大進(jìn)展,但在還存在許多需要解決的問題。因此,基于MOFs的以上優(yōu)點(diǎn),我們設(shè)計(jì)了一系列多級結(jié)構(gòu)的MOFs催化材料,并將其應(yīng)用于HER、OER以及雙功能電解水催化反應(yīng)。主要研究... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 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 電解水簡介
        1.2.1 析氫反應(yīng)(HER)
        1.2.2 析氧反應(yīng)(OER)
    1.3 金屬有機(jī)框架概述
        1.3.1 金屬有機(jī)框架化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.3.2 基于MOFs化合物設(shè)計(jì)合成電催化劑
    1.4 金屬有機(jī)框架化合物在能量儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化上的應(yīng)用
    1.5 本論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 樣品的表征手段
    2.4 電化學(xué)測試
第三章 Ni~(2+)離子摻雜增強(qiáng)納米花狀Co-NDC電催化產(chǎn)氧性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 水熱法合成MOF
        3.2.2 油浴法合成MOF
        3.2.3 混合溶劑法Co-MOF納米花的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 水熱法樣品的表征及性質(zhì)
        3.3.2 油浴法樣品的表征及性質(zhì)
        3.3.3 混合溶劑法樣品的表征及性質(zhì)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于二維納米片狀NiFe-MOF電催化劑用于水裂解反應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 在泡沫鎳上合成FeNi-MOF
        4.2.2在泡沫鎳上制備Pt/C和 IrO_2
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 MOF材料的結(jié)構(gòu)和形貌
        4.3.2 電催化產(chǎn)氧、產(chǎn)氫和全解水的測試
        4.3.3 電催化產(chǎn)氧、產(chǎn)氫的機(jī)理解釋
    4.4 本章小結(jié)
第五章 自犧牲模板液相半硫化FeCo雙金屬M(fèi)OF高效產(chǎn)氧
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 合成FeCo-MOF-74
        5.2.2 FeCo-MOF-74 表面修飾CoS_x物種
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 前驅(qū)體MOF樣品的篩選
        5.3.2 Co_3S_4@Fe_1Co_2-MOF-74 的結(jié)構(gòu)信息和形貌
        5.3.3 Co_3S_4@Fe_1C_o2-MOF-74 電化學(xué)性能測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號：3167579