隨著化石能源的快速消耗和環(huán)境污染的日益加重,清潔能源的需求與發(fā)展正變得越來越迫切,而氫氣由于其獨特的性質(zhì),正在被外界所關(guān)注。氫氣具有清潔環(huán)保的特點,是理想的載能體,由于傳統(tǒng)的氫氣制備往往需要大量的化石能源作為原料,同時產(chǎn)生了大量的二氧化碳,因此,開發(fā)一種高效節(jié)能,綠色環(huán)保的產(chǎn)氫方法,變的十分迫切。以電解水過程中析氫反應(yīng)（HER）為原理的制氫方法,具備綠色環(huán)保、節(jié)能高效的優(yōu)點,以此為基礎(chǔ),人們重點研究了析氫反應(yīng)（HER）中所用的催化劑。以貴金屬Pt為代表的HER催化劑具有良好的催化性能,然而其價格昂貴,產(chǎn)量稀少,這大大限制了催化劑的大規(guī)模實際應(yīng)用,因此開發(fā)一種相對廉價的高效催化劑,成為了人們的主要目標(biāo)。而過渡金屬硫化物,在HER催化劑上具有廣泛的應(yīng)用前景,同時其價格低廉,制備方法相對簡單,以此為基礎(chǔ)合成的HER催化劑,正逐漸成為當(dāng)今的研究熱點。本文主要以MoS2為基礎(chǔ),研究了提高其析氫反應(yīng)（HER）催化性能的幾種方法,包括摻雜和復(fù)合的方式引入Fe源,來增加催化劑的活性位點數(shù)目;對摻雜和復(fù)合Fe后生成的催化劑,再進(jìn)一步引入碳源,通過增加催化劑的導(dǎo)電性來增加催化劑的催化活性。在實驗過程中,對... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同F(xiàn)e源合成的Fe-MoS2的XRD曲線：(a)硝酸鐵；(b)二茂鐵；(c)硫酸亞鐵；(d)氯化鐵；(e)未摻雜Fe源

圖 3.2 為摻雜不同 Fe 源時的 MoS2掃描電鏡圖。a~d 樣品的 Fe 源分別是硝酸鐵、二茂鐵、亞鐵和氯化鐵。我們發(fā)現(xiàn)，a~d 樣品的形貌較為一致，均為球狀顆粒，只是隨著 Fe 源的變成產(chǎn)物的尺寸發(fā)生一定變化。當(dāng) Fe 源為硝酸鐵、二茂鐵、硫酸亞鐵和氯化鐵時，生成產(chǎn)物的顆粒平均尺寸分別 300nm、102nm、0.6μm 和 0.35μm。其中以硝酸鐵、硫酸亞鐵和氯化鐵 源時合成的 Fe-MoS2，會發(fā)生較強(qiáng)程度的團(tuán)聚效應(yīng)；當(dāng) Fe 源為二茂鐵時，樣品具有較好的性。由此看出，二茂鐵為前驅(qū)體生成的 Fe-MoS2顆粒尺寸最小。

圖 3.3 不同 Fe 源條件制備 Fe-MoS2的電化學(xué)性能曲線：(a) 極化曲線；(b) 極化曲線局部放大圖；(c) tafel 斜率；(d) 阻抗Fig.3.3 Electrochemical properties curves of Fe-MoS2doped from various Fe precursors：(a) polarization curve ; (b) The polarization curve of partial enlargement；(c) tafel plot；(d) Impedance圖 3.3 為采用不同 Fe 源前軀體合成 Fe-MoS2的電化學(xué)性能曲線。我們發(fā)現(xiàn)，用無機(jī) Fe 源成的 Fe-MoS2，催化性質(zhì)整體表現(xiàn)較差，而對于以二茂鐵為 Fe 源合成的 Fe-MoS2，其催化效果則有一定的提高。其中，F(xiàn)e 源為硫酸亞鐵、氯化鐵、硝酸鐵、二茂鐵時合成的 Fe-MoS2和未摻雜 Fe 的 MoS2催化劑在催化過程中，當(dāng)體系中的過電位達(dá)到-0.7V 時，對應(yīng)的電流密度分別為-2mA·cm-2、-6mA·cm-2、-11mA·cm-2、-43mA·cm-2和-18mA·cm-2(圖 3.3a)；當(dāng)交換電流密度達(dá)到-1mA·cm-2時，對應(yīng)的過電位分別為-0.5V、-0.29V、-0.27 V、-0.226 V 和-0.24 V (圖 3.3b)；同時，四種條件下合

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3581456