發(fā)布時間：2022-12-06 02:39

　　當(dāng)今世界面臨環(huán)境污染和能源短缺兩大難題,因此尋求綠色、可持續(xù)的新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石能源具有重要的意義。電催化分解水被認為是獲取清潔能源的理想方式之一。雖然基于鉑、鈀、銥等貴金屬的電催化劑擁有高的電催化活性,但它們的儲量少、成本高,不利于大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用,因此開發(fā)高效、廉價的非貴金屬催化劑是大勢所趨。為了提高活性和穩(wěn)定性,往往需要對電催化劑的組分、結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌進行巧妙的設(shè)計和控制。層狀雙金屬氫氧化物材料（LDHs）結(jié)構(gòu)簡單,易于大規(guī)模合成,而金屬-有機框架材料（MOFs）具有比表面積高,結(jié)構(gòu)可控等優(yōu)點,因而這兩種材料均被廣泛用于電催化領(lǐng)域的研究。本學(xué)位論文的工作以納米鎳/鐵基LDHs材料及MOFs材料作為電催化劑,研究其設(shè)計合成、結(jié)構(gòu)表征及電催化析氧（OER）等性能。主要研究結(jié)果描述如下:（1）通過溶劑熱法,在無需陰離子交換的情況下合成了硫酸根插層的超薄NiFe-LDH納米片(U-LDH（SO42-）。該制備方法簡單有效,僅以醋酸鎳與硫酸亞鐵為原料,無需基底,無外加堿源,并能大規(guī)模制備。硫酸根的插層擴大了層間距,因而獲得了厚度為3-5nm的超薄納米片。該材料擁有比商業(yè)Ir/C電極... 

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電催化分解水概述
        1.2.1 析氫反應(yīng)基本原理
        1.2.2 析氧反應(yīng)基本原理
        1.2.3 表征電催化劑性能的重要參數(shù)
    1.3 非貴金屬電催化劑的研究進程
        1.3.1 氫氧化物材料的設(shè)計合成及應(yīng)用
        1.3.2 金屬-有機骨架材料的設(shè)計合成及應(yīng)用
    1.4 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 超薄硫酸根插層的NiFe-LDH納米片的析氧性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗所用試劑
        2.2.2 實驗所用儀器與設(shè)備
        2.2.3 材料的制備
        2.2.4 電化學(xué)測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 U-LDH(SO_4~(2-))納米片合成機理
        2.3.2 U-LDH(SO_4~(2-))納米片的表征
        2.3.3 U-LDH(SO_4~(2-))納米片的電催化性能研究
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 Ni基氫氧化物一維納米線的合成及析氧性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗所用試劑
        3.2.2 實驗所用儀器與設(shè)備
        3.2.3 材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Ni基氫氧化物一維納米線的控制合成
        3.3.2 Ni基氫氧化物一維納米線的性能測試
        3.3.3 泡沫鎳支持的Ni基氫氧化物一維納米線的合成
        3.3.4 泡沫鎳支持的Ni基氫氧化物一維納米線的OER性能測試
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 多形態(tài)納米MOFs材料的合成及其析氧性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗所用試劑
        4.2.2 實驗所用儀器與設(shè)備
        4.2.3 材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 單金屬Ni-MOF表征
        4.3.2 單金屬Fe-MOF表征
        4.3.3 雙金屬NiFe-MOF的表征
        4.3.4 Ni(Fe)-MOF電催化性能研究
        4.3.5 泡沫鎳支撐的MOFs材料的表征及其OER性能
        4.3.6 多形態(tài)MOFs材料的合成、表征及其OER性能
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
在讀期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
博士論文
[1]多酸基納米復(fù)合物的制備及其電催化分解水性能研究[D]. 唐雨佳.南京師范大學(xué) 2018



本文編號：3710886