當(dāng)今21世紀,能源與環(huán)境問題已經(jīng)成為全球面臨的最大挑戰(zhàn)。氫氣作為一種新型可再生的清潔儲能源載體受到了廣泛關(guān)注。電解水方法（HER）則是一種制備高純度氫氣的清潔環(huán)保的有效方法。電解水過程中的關(guān)鍵因素在于選擇合適的析氫催化劑。目前,使用最多的析氫催化劑為Pt等貴金屬材料,但其儲量較少,價格昂貴,不利于推廣和可持續(xù)發(fā)展。因此,如何通過調(diào)控催化劑材料的組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方法獲得價格低廉、性能優(yōu)良、能夠替代Pt貴金屬的析氫催化劑是目前新能源領(lǐng)域的研究重點和熱點。靜電紡絲技術(shù)是一種制備一維納米材料的有效方法。到目前為止,多種高分子納米纖維、無機納米纖維、以及高分子/無機物共混納米纖維均可以通過此技術(shù)來制備得到。由于靜電紡納米纖維材料較常規(guī)加工方法得到的纖維具有孔隙率高、比表面積大、結(jié)構(gòu)可控性強等眾多優(yōu)勢,因而在電催化析氫反應(yīng)中顯示了十分廣闊的應(yīng)用前景。因此,本論文利用靜電紡絲技術(shù),結(jié)合聚合物的原位聚合方法對過渡金屬化合物/碳納米纖維復(fù)合材料進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過催化活性物質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)化來增加催化位點密度;同時碳納米材料與過渡金屬化合物進行有效復(fù)合,利用一維碳納米纖維材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑提高載體導(dǎo)電性,進而改善... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

25oC氫氣產(chǎn)品的能量輸入分解[9]

3. 酸、堿條件下水裂解的兩個半反應(yīng)：析氧反應(yīng)、析氫反alf-cell reaction: the oxygen evolution reaction (OER) ann (HER) in acidic media and neutreal /alkaline media[10].紹可知，在 25oC、1 atm 條件下電解水需要 1.施加 1.23 V 的電壓就能夠滿足電解池陰陽極的但事實上，電解水過程中陰極陽極由于極化作用位，延緩電離過程，降低反應(yīng)速率，因此需要施的電壓才能使反應(yīng)進行。高出的這部分電)。過電位主要用于克服陽極(ηa)和陰極(ηc)上的活her)，例如接觸電阻和溶液電阻。因此，實際的操Eop= 1.23 V + ηa+ ηc+ ηother公式可知，采用合適的方法降低催化反應(yīng)過電位

電化學(xué)反應(yīng)所用到的電荷與外電路總電荷的比值[16]，用來描述電化學(xué)中的電子遷移效率。對于析氫反應(yīng)的 Faradic 效率可以用實驗中測得的量與理論計算的 H2量的比值來表示。.4 析氫催化劑材料及其結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 1-4 顯示了用于析氫催化劑的元素種類：按照物理和化學(xué)性質(zhì)將元素：貴金屬鉑(Pt)----最優(yōu)質(zhì)的析氫材料 過渡金屬，主要包括鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎢(W)和鉬(M) 非金屬元素主要包括硼(B)、碳(C)、氮(N)、磷-(P)、硫(S)和硒(Se)到目前為止，幾乎所有的析氫催化劑均基于以上元素，對這些元素的結(jié)加以設(shè)計，有望制作出性能優(yōu)異的催化劑[17-25]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]原位分散聚合法聚合物微球PMMA包覆尿嘧啶的合成及表征研究[J]. 豆鵬飛.  橡塑技術(shù)與裝備. 2020(10)



本文編號：2925098