【摘要】：在人口不斷增長科技不斷創(chuàng)新的高速發(fā)展的現(xiàn)代社會,人們的生活水平雖說發(fā)生了很大的變化,但是為了維持人們的正常生活,因而社會對能源的需求也越來越大�；茉吹挠邢扌院蛶淼沫h(huán)境污染問題迫使人類去發(fā)展新能源,而其中氫能因其清潔高效的獨特優(yōu)點被人們給予了厚望。在已經發(fā)展成熟的制氫技術中,電解水制氫是最為環(huán)保和可持續(xù)的,但是此技術存在的最大挑戰(zhàn)就是為了降低電解能耗而必須尋找合適的析氫催化劑來減小氫超電勢。鉑系貴金屬已經被眾多研究證實了,是電子傳輸最快、過電勢最小的高效析氫催化劑,但因地球上儲量的稀少和價格昂貴導致其無法大規(guī)模使用。過渡金屬硫化物和磷化物被認為是新一代具有發(fā)展?jié)摿Φ拇呋瘎?其中以硫化鉬、硫化鎳和磷化鉬、磷化鎳作為代表。本課題研究制備了鉬和鎳的磷化物和硫化物,并采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)和拉曼光譜對合成材料的組成和結構進行了表征。研究的內容主要如下:1.鈦片基底經過簡單的清洗后,用1MH2SO4在95℃條件下刻蝕2h,去離子水清洗干燥后作為導電基底使用。采用簡單的水熱法在鈦片基底上合成NiMoO4納米線和相互交錯的Ni(OH)2納米片作為前驅體。通過電化學性能的測試結果分析知道,前驅體析氫性能較裸露的鈦片基底都有所提高。2.以升華硫為硫源,利用化學氣相沉積的方法將NiMoO4@Ti納米線前驅體進行硫化,得到納米線表面由片狀疊加的MoS2NiSMoO3復合材料,并將其直接用作活化工作電極電分解水。在1MKOH為電解質的電化學測試中,其析氫反應的過電勢為91 mV時,電流密度就可以達到10 mA/cm2,Tafel斜率為54.5 mV/dec,同時在此條件下也表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性。3.同樣是利用化學氣相沉積的方法,用紅磷作為磷源,分別將前驅體Ni(OH)2@Ti納米片和NiMoO4@Ti納米線磷化。Ni(OH)2@Ti磷化后得到純相的NiP2,在1 MKOH電解質中起始電位為71.5 mV,塔菲爾斜率為61 mV/dec,過電勢為250 mV時電流密度就可以達到100 mA/cm2;同時在0.5 M H2SO4電解質中起始電位為89mV,塔菲爾斜率為50.2mV/dec,達到電流密度為100mA/cm2所需過電勢為194mV,且穩(wěn)定性在酸性和堿性條件下都表現(xiàn)良好。磷化NiMoO4@Ti后經表征分析為Mo3P-MoO3,通過對比電化學測試的數(shù)據(jù),Mo3P-MoO3在1 M KOH電解液中的析氫效果最好,Tafel斜率為85.1 mV/dec,要想電流密度達到100 mA/cm2過電勢需為297 mV;1000次循環(huán)伏安前后測試的極化曲線在電流密度為100 mA/cm2時偏移50 mV左右。
【圖文】：

邐山東大學碩士學位論文邐逡逑（４００和５５０°Ｃ）可以制得納米片大小不同的ＭｏＳ２，通過測試ＨＥＲ性能（如圖逡逑１．１所示）進行了比較后得出，升高煅燒處理的溫度會導致納米片尺寸變小，并逡逑且邊緣Ｍｏ原子的比例增大，因而ＨＥＲ性能提高了。逡逑Ａ

逑水熱法將石墨烯量子點摻雜到富缺陷的ＭｏＳｄｆｔ米片中，通過和單獨的ＭｏＳｄｆｉ逡逑米片進行了邋ＨＥＲ性能作對比（如圖１．２所示）發(fā)現(xiàn)，有石墨烯量子點摻雜的導逡逑電性增強、析氫效果明顯提升１３。逡逑Ａ邋邐邋Ｂ邋２000１邐邐逡逑！邋－Ｊ邋／／邋／邋／邋ａ邋１５0°＇邋Ｘ邋Ｌ＾Ｊ逡逑ｔ邋１邋二／邋／邐卜邋／逡逑ｃ邋＇６0Ｊ邐／邐＾ＣｏＭｏＳ＾－Ｃ邐／逡逑ｌ邐ｔ邐５００－邐＾＾Ｃ0Ｍ0Ｓ＾－Ｃ逡逑５邋．８0－邋ＣｏＭｏＳ－４－Ｃ邐Ｊｉ＾邐Ｘ逡逑ＰＶＣ邐ＣｏＭｏＳ－２－Ｃ邐＞逡逑－ｔｏｏｌ邋Ｃ0Ｍ0，Ｓ￣３－Ｃ邐邋、丨逡逑－０邋４邐－０邋３邐－０．２邐－０．１邋00邋０．１邐０邐４００邐８００邐１２００邐１６００邋２０００逡逑Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ邋（Ｖ邋ｖｓ．邋ＲＨＥ）邐Ｚ＇邋（ｏｈｍ）逡逑圖１．２邋（ａ）石墨烯量子點摻雜的富缺陷的Ｍ０Ｓ２納米片和單獨的ＭｏＳ２ｍ米片的逡逑ＨＥＲ極化曲線；（ｂ）對應的阻抗譜圖逡逑ａ邋？邐邐邋ｂ邋５00－ｒ———邐邐邐邐邐逡逑°邋＾邐一—邋邋邋邋，ｉｉｉｗ—ｗｍｍ邋．．ｉＬＪ￡ｇ？邐ＧＱＤｓ－ＭｏＳ｝逡逑／邐ＭｏＳ，逡逑Ｐ�！姡姡浚�00１邐一？一＼逡逑Ｉｉ邐／／邐ｔ邋３００＾邋／邐、逡逑一邐／邋／邐—Ｐｔ邐ｆｓｌ邋２００邋Ｊ邋／逡逑Ｅ邋－６０邐／邋／邐—ＧＱＤｓ邐’邐＊７逡逑Ｉ邐／邋１邐＾邐ｉ00ｉ／逡逑0邋－８0１邐／邐邐ＧＱＤｓ－ＭｏＳ３逡逑——，——．——＿Ｘ，，＿＿邋，——．—，——，邐
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O643.36;TQ116.21

【參考文獻】

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1 劉少文,吳廣義;制氫技術現(xiàn)狀及展望[J];貴州化工;2003年05期

本文編號：2692037