發(fā)布時(shí)間：2017-08-30 18:35

  本文關(guān)鍵詞：鉬基復(fù)合電催化劑的制備與產(chǎn)氫性能研究

  更多相關(guān)文章： Mo_2C/石墨烯 Mo_2C/g-C MoS_2 HER

【摘要】：針對(duì)目前電催化產(chǎn)氫技術(shù)中存在一些關(guān)鍵性問(wèn)題,如鉑基催化劑價(jià)格高、在地殼的豐度底等問(wèn)題,主要圍繞著開(kāi)發(fā)“非鉑基的廉價(jià)產(chǎn)氫電催化劑”這個(gè)目標(biāo),采用以鉬基化合物作為高效廉價(jià)的產(chǎn)氫電催化劑,以性能為導(dǎo)向進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)合成,從而在一定程度上改進(jìn)了材料的電催化產(chǎn)氫的性能。其主要的研究?jī)?nèi)容如下:1.通在在惰性氣體中煅燒MoO_x/苯胺雜化納米線前驅(qū)體,成功制備出MoO_2修飾的Mo_2C/石墨烯的非貴金屬催化劑。MoO_2修飾的Mo_2C/石墨烯的結(jié)構(gòu)應(yīng)用X射線粉末衍射、掃描式電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、N2氣吸附脫附技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)表征,與此同時(shí)本文利用線性掃描伏安法、計(jì)時(shí)電流法研究了其在酸性、堿性、中性溶液中的電催化產(chǎn)氫效果。2.通過(guò)利用鐵氰化鉀與鉬酸銨物理混合,再加入苯胺使混合物充分浸潤(rùn)后的混合物,然后在惰性氣體的燒結(jié)下生成Mo_2C,為了進(jìn)一步增加材料的電子和質(zhì)子傳導(dǎo)率,加入C_3N_4作為基底,并通過(guò)在惰性氣體下燒結(jié)形成摻氮的高度石墨碳和Mo_2C的復(fù)合物。并通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行表征,如X射線衍射(XRD)。掃描電鏡(SEM)、線性循環(huán)伏安(LSV)、交流阻抗(EIS)等技術(shù),通過(guò)電化學(xué)表征可以看出,摻C_3N_4的的Tafel斜率明顯低于沒(méi)有摻的,這說(shuō)明C_3N_4對(duì)增加材料的電催化產(chǎn)氫性能有一定的影響,沒(méi)有經(jīng)過(guò)HCl處理的Mo_2C的產(chǎn)氫起始相對(duì)于可逆氫電位(RHE)為0.263V,而經(jīng)過(guò)HCl處理的Mo_2C的產(chǎn)氫起始電位相對(duì)于可逆氫電位(RHE)為0.217V,另一方面,在0.5M H_2SO_4的塔菲爾斜率,經(jīng)過(guò)HCl處理的和沒(méi)經(jīng)過(guò)HCl處理的Mo_2C分別為66mV/dec、95mV/dec。3.MoS_2是大家廣泛熟知的脫硫加氫的催化劑,同時(shí)也是經(jīng)典的固體潤(rùn)滑劑。相反,MoS_2很長(zhǎng)一段時(shí)間沒(méi)有被應(yīng)用到優(yōu)異的電催化產(chǎn)氫催化劑,這是因?yàn)樯逃玫腗oS_2有著很差的電催化活性,一方面是導(dǎo)電性比較差,又一方面是活性位點(diǎn)比較少,基于此我們?cè)O(shè)計(jì)了利用碳球法作為模版合成鉬的氧化物,然后在惰性氣體下燒結(jié)生成花狀MoS_2。這種方法做的MoS_2用于電催化產(chǎn)氫,并測(cè)試了其在酸性和堿性中的催化活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,花狀MoS_2有因著優(yōu)異的電催化產(chǎn)氫效果。
【關(guān)鍵詞】：Mo_2C/石墨烯 Mo_2C/g-C MoS_2 HER
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;TQ116.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-31
• 1.1 引言9
• 1.2 常見(jiàn)的鉬基電催化產(chǎn)氫催化劑9-17
• 1.2.1 氧化鉬9-11
• 1.2.2 硫化鉬11-12
• 1.2.3 碳化鉬12-14
• 1.2.4 氮化鉬14-15
• 1.2.5 磷化鉬15
• 1.2.6 硒化鉬15-17
• 1.3 鉬基化合物的應(yīng)用17-23
• 1.3.1 電化學(xué)催化方面的應(yīng)用18-20
• 1.3.2 超級(jí)電容器方面的應(yīng)用20
• 1.3.3 鋰電池方面的應(yīng)用20-21
• 1.3.4 微生物燃料電池方面的應(yīng)用21-22
• 1.3.5 脫硫加氫（HDS）方面的應(yīng)用22-23
• 1.3.6 潤(rùn)滑劑方面的應(yīng)用23
• 1.4 電催化產(chǎn)氫的基本理論和研究現(xiàn)狀23-29
• 1.4.1 電催化產(chǎn)氫催化劑的產(chǎn)氫催化機(jī)理24-27
• 1.4.2 鉬基電催化劑的研究現(xiàn)狀27-29
• 1.5 本課題的工作思路和主要研究?jī)?nèi)容29-31
• 第二章 石墨烯負(fù)載MoO_2/Mo_2C組裝及電化學(xué)產(chǎn)氫性能研究31-39
• 2.1 引言31-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-34
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品32
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器32
• 2.2.3 MoO_2/Mo_2C/石墨烯的制備32-33
• 2.2.4 MoO_2/Mo_2C/石墨烯的表征33
• 2.2.5 電化學(xué)測(cè)試33-34
• 2.3 結(jié)果與討論34-38
• 2.3.1 樣品的表征及分析34-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 Mo_2C的合成及性能研究39-50
• 3.1 引言39
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分39-42
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑39-40
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器40
• 3.2.3 Mo_2C的制備40-41
• 3.2.4 樣品的表征41
• 3.2.5 電化學(xué)測(cè)試41-42
• 3.3 結(jié)果與討論42-49
• 3.3.1 Mo_2C樣品的表征42-48
• 3.3.2 電催化析氫反應(yīng)機(jī)理分析48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 MoS2的制備及性能研究50-61
• 4.1 引言50-51
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分51-53
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑51
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器51-52
• 4.2.3 樣品的制備52
• 4.2.4 樣品的表征52
• 4.2.5 電化學(xué)測(cè)試52-53
• 4.3 結(jié)果與討論53-59
• 4.3.1 樣品的表征53-56
• 4.3.2 電催化性能分析56-59
• 4.3.3 MoS2電催化產(chǎn)氫機(jī)理59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第五章 總結(jié)61-62
• 參考文獻(xiàn)62-70
• 攻讀碩士期間獲得的成果70-71
• 致謝71-72

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