高效金屬磷化物基電催化劑的制備及其分解水性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 11:16
近年來(lái),化石能源的枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出,尋求綠色可再生能源代替化石能源是解決能源危機(jī)與環(huán)境污染問(wèn)題的最佳途徑。氫能具有清潔、高效、方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn),是最理想的新型能源。電催化分解水制氫因其效率高、產(chǎn)氣純度高、環(huán)境友好以及能量波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在氫能開發(fā)技術(shù)中展現(xiàn)出了極佳的應(yīng)用前景。目前貴金屬及其氧化物表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化活性,但由于稀缺性和高成本限制了它的應(yīng)用。因此,探索開發(fā)穩(wěn)定、高效、價(jià)格低廉的非貴金屬電催化劑,成為亟待解決的問(wèn)題。過(guò)渡金屬磷化物,是將磷原子引入過(guò)渡金屬的晶格中而形成的一類間充化合物,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電子電導(dǎo)率較高和化學(xué)穩(wěn)定性良好。由于過(guò)渡金屬磷化物中磷原子電負(fù)性較大,對(duì)于分解水反應(yīng)中間體具有合適的吸附能,從而有利于獲得較高的電催化活性和穩(wěn)定性。相對(duì)于單金屬磷化物,雙金屬磷化物可發(fā)揮兩種不同金屬元素的協(xié)同作用,不僅可以改變電催化劑電子結(jié)構(gòu),加快電荷傳輸速率,還可以為表面反應(yīng)提供更多的活性位點(diǎn),從而提高催化劑的催化活性與穩(wěn)定性。本論文以鎳基過(guò)渡金屬磷化物為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)與制備了系列鎳基過(guò)渡金屬磷化物電催化劑,系統(tǒng)研究了其電催化分解水析氫反應(yīng)(HER)以及析氧反...
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HER(左)和OER(右)的典型極化曲線
效磷化物基電催化劑的設(shè)計(jì)制備與分解水性能研究難以接觸的催化物質(zhì)/內(nèi)部原子,較難獲得準(zhǔn)確時(shí),根據(jù)表面原子或材料易于接近的催化位點(diǎn)然是相關(guān)和有用的。的基本原理,電解槽由電解質(zhì)、陰極和陽(yáng)極三個(gè)部分組成。為在陰極和陽(yáng)極,以促進(jìn)水分解反應(yīng)。通過(guò)施加分解成氫氣和氧氣,將氫氣儲(chǔ)存作為燃料,并將解反應(yīng)可分為兩個(gè)半反應(yīng):產(chǎn)生氧氣的水氧化反水還原反應(yīng)(或析氫反應(yīng))。
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文 ΔGH幾乎為零,因此,Pt 具有最好的析氫催化活性。但是,則 Hads 與電極表面強(qiáng)烈結(jié)合,使得初始 Volmer 步驟變fel 或 Heyrovsky 步驟很難進(jìn)行。如果 ΔGH為正且較大,則表的相互作用較弱,導(dǎo)致較慢的 Volmer 步驟進(jìn)而影響整個(gè) H的非貴金屬 HER 催化劑的 ΔGH應(yīng)幾乎為零。
本文編號(hào):3216473
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HER(左)和OER(右)的典型極化曲線
效磷化物基電催化劑的設(shè)計(jì)制備與分解水性能研究難以接觸的催化物質(zhì)/內(nèi)部原子,較難獲得準(zhǔn)確時(shí),根據(jù)表面原子或材料易于接近的催化位點(diǎn)然是相關(guān)和有用的。的基本原理,電解槽由電解質(zhì)、陰極和陽(yáng)極三個(gè)部分組成。為在陰極和陽(yáng)極,以促進(jìn)水分解反應(yīng)。通過(guò)施加分解成氫氣和氧氣,將氫氣儲(chǔ)存作為燃料,并將解反應(yīng)可分為兩個(gè)半反應(yīng):產(chǎn)生氧氣的水氧化反水還原反應(yīng)(或析氫反應(yīng))。
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文 ΔGH幾乎為零,因此,Pt 具有最好的析氫催化活性。但是,則 Hads 與電極表面強(qiáng)烈結(jié)合,使得初始 Volmer 步驟變fel 或 Heyrovsky 步驟很難進(jìn)行。如果 ΔGH為正且較大,則表的相互作用較弱,導(dǎo)致較慢的 Volmer 步驟進(jìn)而影響整個(gè) H的非貴金屬 HER 催化劑的 ΔGH應(yīng)幾乎為零。
本文編號(hào):3216473
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