過(guò)渡金屬化合物基三維電極及其電催化分解水性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-13 21:23
過(guò)渡金屬化合物以良好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性等獨(dú)特的物理化學(xué)性能使其在光催化、超級(jí)電容器、鋰離子電池、燃料電池、電催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,由此備受廣大研究學(xué)者的青睞。尤其作為電催化劑在電催化產(chǎn)氫產(chǎn)氧方面,大多數(shù)過(guò)渡金屬化合物對(duì)氫和氧有較高的親和能力,而且合成簡(jiǎn)單,易于改性和修飾,價(jià)格低廉,是十分有發(fā)展前景的電催化材料,也是替代貴金屬基電催化劑理想的材料。探究過(guò)渡金屬化合物作為電催化劑是研究新能源領(lǐng)域中十分重要的課題之一;诖,本文通過(guò)設(shè)計(jì)和組裝幾種結(jié)構(gòu)獨(dú)特、電化學(xué)性能優(yōu)異的過(guò)渡金屬化合物作為具有HER和OER雙功能催化作用的全解水電催化劑,并且通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的修飾和設(shè)計(jì),提高了電催化分解水的性能,分析了性能增強(qiáng)的機(jī)理,取得了一定得進(jìn)展。本文研究?jī)?nèi)容如下:1.以硝酸鐵和硝酸鎳作為鐵源和鎳源,輔以氟化銨和尿素,首先以水熱法制備了在碳布襯底上生長(zhǎng)了鎳鐵前驅(qū)體和鎳前驅(qū)體超薄納米片,納米片的厚度約10-30nm,互相交錯(cuò)的納米片形成花狀結(jié)構(gòu)。在摩爾比為Ni/P=2:1和5:4的條件下對(duì)鎳前驅(qū)體進(jìn)行高溫磷化處理,分別得到Ni2P和Ni5P4。同時(shí)在摩爾比為Ni/P=5:4的條件下400℃對(duì)鎳鐵前驅(qū)體進(jìn)行灼...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 電催化與能源轉(zhuǎn)化
1.2.1 電催化與能源轉(zhuǎn)化原理概述
1.2.2 電催化全解水
1.3 電催化劑的研究進(jìn)展
1.3.1 電催化劑的性能參數(shù)
1.3.2 電催化劑的分類
1.4 課題研究的目的以及意義
參考文獻(xiàn)
第2章 鐵摻雜誘導(dǎo)相變的磷化鎳三維電極用于電解水
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 材料的制備
2.2.3 材料的表征
2.2.4 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
2.3.2 電化學(xué)性能表征
2.4 本章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第3章 熱氮化中金屬相中間態(tài)誘導(dǎo)形貌轉(zhuǎn)變:基于Ni_3FeN多級(jí)結(jié)構(gòu)的三維電催化劑分解水
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 材料制備
3.2.3 材料表征
3.2.4 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3.2 電催化性能表征
3.4 本章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第4章 氮化鈷鎳/鈷酸鎳/石墨纖維異質(zhì)結(jié)構(gòu)的三維電催化劑全pH值下全解水
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 材料的制備
4.3 材料的表征
4.4 電化學(xué)測(cè)試
4.5 結(jié)果與討論
4.5.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
4.5.2 電化學(xué)性能表征
4.5.3 理論計(jì)算分析
4.6 本章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
本文編號(hào):3184729
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ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 電催化與能源轉(zhuǎn)化
1.2.1 電催化與能源轉(zhuǎn)化原理概述
1.2.2 電催化全解水
1.3 電催化劑的研究進(jìn)展
1.3.1 電催化劑的性能參數(shù)
1.3.2 電催化劑的分類
1.4 課題研究的目的以及意義
參考文獻(xiàn)
第2章 鐵摻雜誘導(dǎo)相變的磷化鎳三維電極用于電解水
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 材料的制備
2.2.3 材料的表征
2.2.4 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
2.3.2 電化學(xué)性能表征
2.4 本章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第3章 熱氮化中金屬相中間態(tài)誘導(dǎo)形貌轉(zhuǎn)變:基于Ni_3FeN多級(jí)結(jié)構(gòu)的三維電催化劑分解水
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 材料制備
3.2.3 材料表征
3.2.4 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3.2 電催化性能表征
3.4 本章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第4章 氮化鈷鎳/鈷酸鎳/石墨纖維異質(zhì)結(jié)構(gòu)的三維電催化劑全pH值下全解水
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 材料的制備
4.3 材料的表征
4.4 電化學(xué)測(cè)試
4.5 結(jié)果與討論
4.5.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
4.5.2 電化學(xué)性能表征
4.5.3 理論計(jì)算分析
4.6 本章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
附錄
致謝
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學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
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