【摘要】：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與能源的供給息息相關(guān),滿足能源的需要是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提�；茉吹牟豢稍偕韵拗屏私�(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展,而化石能源使用后造成的污染也對新能源的發(fā)展提出了更高的要求。為了減少對化石能源的過分依賴,我們發(fā)展了多種可再生的,污染少的新能源,像我們熟知的潮汐能、風(fēng)能和太陽能等。氫氣作為新能源中的杰出代表具有廣闊的應(yīng)用前景和優(yōu)勢,氫氣不僅燃燒后的產(chǎn)物無污染而且制備氫氣的原材料水在地球上的儲備量非常豐富。目前公認(rèn)的電解水產(chǎn)氫催化效果比較好的是用金屬鉑作為催化劑,但由于金屬鉑的成本昂貴使其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用變得極為不現(xiàn)實。所以,發(fā)明一種兼具穩(wěn)定的效果并且制作成本較低的催化劑是目前工作的重點。評價一種催化劑好壞的標(biāo)準(zhǔn)主要是具有較高活性和長時間工作穩(wěn)定性,而本論文中介紹的兩種催化劑在穩(wěn)定性及產(chǎn)氫效果考量方面都表現(xiàn)出了不錯的實際效果。本論文主要對Ni3S2|POM-P123|NF復(fù)合材料和Co0.85Se/MoSe2微納米復(fù)合材料的成分、電化學(xué)性能和形貌進(jìn)行研究,主要可以分為以下兩部分:一、Ni3S2|POM-P123|NF復(fù)合材料的制備、表征和測試。首先通過水熱反應(yīng)制備Ni3S2中空微球材料,再利用掃描電鏡、X射線衍射、透射電鏡和XRD等農(nóng)征方法對Ni3S2中空微球材料的結(jié)構(gòu)、形貌和各元素的價態(tài)進(jìn)行了分析。最后通過使用線性掃描法、Tafel曲線以及交流阻抗譜等其它電化學(xué)測試分析方式,對目標(biāo)材料堿性環(huán)境中的電解催化活性進(jìn)行測試。當(dāng)過電勢超過0.165 V的時候,目標(biāo)材料Ni3S2|POM-P123|NF的電流密度超過了相同裝載量的金屬Pt的電流密度,表現(xiàn)出在相同裝載量下比金屬Pt更加優(yōu)異的催化活性。二、Co0.85Se/MoSe2微納米復(fù)合材料的制備、表征和測試。先通過水熱方法制備CoMoO4微納米棒,再經(jīng)過水熱方法將CoMoO4前驅(qū)體做硒化處理,制得我們的目標(biāo)產(chǎn)物Co0.85Se/MoSe2微納米復(fù)合材料。在對前驅(qū)體和該復(fù)合材料電化學(xué)性能測試時,我們得到了令人滿意的結(jié)果,與泡沫鎳基底和前驅(qū)體CoMoO4微納米棒相比,Co0.85Se/MoSe2微納米復(fù)合材料所呈現(xiàn)的電化學(xué)活性更加優(yōu)異(在過電勢為0.25 V時目標(biāo)材料具有154 mA/cm2的電流密度)且Tafel斜率更小(81 mV dec-1)。為明確材料的穩(wěn)定性能,我們進(jìn)行了 2000圈循環(huán)CV測試和20 h的I-t測試,結(jié)果表明,材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的穩(wěn)定性。與有關(guān)的單一CoSe和MoSe2相比,材料Co0.85Se/MoSe2表現(xiàn)出了更加優(yōu)異的催化性能。綜合各方面的數(shù)據(jù)表明,新型的微納米Co0.85Se/MoSe2復(fù)合材料在電解水產(chǎn)氫催化劑的應(yīng)用方面具有非常好的應(yīng)用前景。
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本文編號：2676667