能源與環(huán)境一直是人類生存所面臨的長期問題。在當(dāng)今的社會中,我們生活所依靠的能源大部分仍是化石燃料(如煤、石油)等的燃燒,這雖然給我們的生活提供了很大的便利,但其燃燒的產(chǎn)物造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,如PM2.5的顆粒物對人體呼吸道的感染、酸雨的產(chǎn)生對建筑物的腐蝕、全球氣候變暖造成冰川的大量融化從而導(dǎo)致的海平面上升、陸地面積減少等。不僅如此,隨著工業(yè)革命的開始以及人口數(shù)量的激增,目前地球化石燃料的儲備量急劇下降甚至匱乏。因此,開發(fā)可持續(xù)的新型綠色能源迫在眉睫。盡管在目前的探索與開發(fā)中,已經(jīng)逐漸建立起風(fēng)能、太陽能等清潔能源的利用,但這些能源本身都具有間歇性的缺點(diǎn)。因此,我們急需將這些能源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能以進(jìn)行有效的能源存儲與利用。而在這些能源與化學(xué)能、電能之間的轉(zhuǎn)化中,催化劑扮演者至關(guān)重要的角色。氧還原反應(yīng)(ORR)是燃料電池和金屬空氣電池中重要的反應(yīng),其關(guān)鍵在于陰極反應(yīng)緩慢的動力學(xué)問題。因此,對致力于改善此反應(yīng)動力學(xué)問題的催化劑的探索從來都沒有間斷過。目前已經(jīng)投入商用的即為貴金屬催化劑(如20%Pt/C),但在實(shí)際的生產(chǎn)與成規(guī)模的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),由于貴金屬的開采困難與儲量匱乏造成了高昂的生產(chǎn)成本,...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電催化領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展
        1.2.1 貴金屬納米材料
        1.2.2 非貴金屬納米材料
        1.2.3 單原子碳材料
        1.2.4 無金屬碳基材料
        1.2.5 有機(jī)多孔材料MOF和 COF
    1.3 MOF在電催化領(lǐng)域的研究
        1.3.1 MOF的概述
        1.3.2 基于MOF及其衍生材料在電催化中的應(yīng)用
            1.3.2.1 MOF及其衍生材料應(yīng)用于HER反應(yīng)
            1.3.2.2 MOF及其衍生材料應(yīng)用于OER反應(yīng)
            1.3.2.3 MOF及其衍生材料應(yīng)用于ORR反應(yīng)
            1.3.2.4 MOF及其衍生物應(yīng)用于電催化CO2還原
    1.4 本論文的選題背景及研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 雙金屬ZIF衍生的鈷納米粒子固定在氮摻雜的多孔碳材料用于氧還原反應(yīng)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 主要試劑與儀器
        2.2.2 ZnCo-JUC160 前驅(qū)體的合成
        2.2.3 ZnCo-NPs@NC材料的合成
        2.2.4 合成材料的基本表征手段
        2.2.5 電化學(xué)測試與表征方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 ZnCo-JUC160 前體的結(jié)構(gòu)與形貌的分析
        2.3.2 ZnCo-NPs@NC材料的結(jié)構(gòu)表征
        2.3.3 ZnCo-NPs@NC材料的電化學(xué)性能分析
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 原位生長在泡沫鎳上的2D MOF材料用于高效的OER反應(yīng)電催化劑
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 主要試劑與儀器
        3.2.2 催化劑材料的合成
        3.2.3 催化劑材料的基本表征
        3.2.4 催化劑電極的制備及電化學(xué)測試表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 Fe-MOF晶體結(jié)構(gòu)與形貌的分析
        3.3.2 超薄二維Fe-MOF催化劑的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        3.3.3 2D Fe-MOF催化劑材料的電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
作者簡介與科研成果
致謝



本文編號：3820900