化石燃料在推動經(jīng)濟發(fā)展的同時產(chǎn)生大量CO₂,CO₂作為一種主要的溫室氣體會導致溫室效應并引發(fā)系列全球性環(huán)境問題。但作為潛在含碳原材料,可通過電催化作用將其轉(zhuǎn)化為可利用的碳氫化合物。電催化反應易控且電能可通過太陽能或水能再生,然而由于CO₂熱力學穩(wěn)定,活化能較高,且目前研究的催化劑活性和穩(wěn)定性不高,因此研究開發(fā)新型有效的電化學還原CO₂的催化電極具有重大意義。在磷酸鈉水溶液中通過氧化還原循環(huán)技術制備了三維納米銀電極(3D-Ag),采用X射線衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)和雙電位階躍等方法表征了3D-Ag電極的結(jié)構(gòu)和性能,并進行電化學還原CO₂催化活性、選擇性和穩(wěn)定性測試。實驗結(jié)果表明所制備的3D-Ag電極上均勻分布了(100)和(111)晶面暴露的Ag顆粒,粒徑分布在30¹50nm之間。相比未改性的Ag電極,3D-Ag電極還原CO₂生成CO具有更高的活性和選擇性,3D-Ag電極和...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 溫室效應、中國能源結(jié)構(gòu)與CO₂減排
    1.2 電化學還原CO₂技術
        1.2.1 可行性分析
        1.2.2 電化學還原CO₂研究現(xiàn)狀
    1.3 電極和電解液對還原CO₂的影響
        1.3.1 電極材料
        1.3.2 電解液
        1.3.3 鹵素離子
    1.4 電極材料的改性方法
        1.4.1 電化學沉積
        1.4.2 去合金法
        1.4.3 氧化-還原
        1.4.4 電化學循環(huán)伏安法
    1.5 合成氣
    1.6 本文研究目的與內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗材料與設備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器與設備
    2.2 實驗方法與裝置
        2.2.1 電極制備
        2.2.2 電催化還原CO2

    2.3 電極表征
    2.4 產(chǎn)物分析
    2.5 法拉第電流效率、能量效率、分電流密度和比活性計算
第三章 3D-Ag電極催化還原CO₂行為研究
    3.1 電極的結(jié)構(gòu)特性表征
        3.1.1 XRD
        3.1.2 FE-SEM
        3.1.3 HRTEM
        3.1.4 粗糙因子
    3.2 CO₂在電極上的電還原行為
        3.2.1 電極活性和選擇性評價
        3.2.2 電極穩(wěn)定性評價
    3.3 3D-Ag電極還原CO₂機理探討
    3.4 小結(jié)
第四章 Foam-Ag電極催化還原CO₂性能研究
    4.1 電極的結(jié)構(gòu)特性表征
        4.1.1 XRD表征
        4.1.2 FE-SEM
        4.1.3 HRTEM
        4.1.4 粗糙因子
    4.2 CO₂在電極上的電還原行為
        4.2.1 電位和時間對電極活性和選擇性影響
        4.2.2 Foam-Ag電極穩(wěn)定性評價
    4.3 Foam-Ag電極還原CO₂機理探討
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介
    1 作者簡歷
    2 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
    3 參與的科研項目及獲獎情況
    4 發(fā)明專利
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3804951

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