發(fā)布時間：2020-12-25 01:46

　　當前世界發(fā)展進程中面臨的重大問題之一的是環(huán)境問題。綠色可持續(xù)的能源是社會可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素。目前,傳統(tǒng)化石能源仍然是應用最廣泛能源,而化石能源的使用會產生嚴重的環(huán)境問題,如酸雨、溫室效應、臭氧空洞等。因此,發(fā)展可持續(xù)的、綠色友好的清潔能源尤為重要,能夠從源頭上消除環(huán)境污染問題。氫元素是自然界中最為豐富的元素,而且氫氣的燃燒值非常高,且燃燒后最終產物只有水,是真正的零污染綠色能源。目前氫氣的制取方法很多,其中,電催化分解水是目前制氫純度最高,操作最簡單的一種方式。另一方面,在該催化過程中所需電能可使用供電系統(tǒng)中的峰谷電力,以及不穩(wěn)定的太陽能發(fā)電、風能發(fā)電、潮汐能發(fā)電等低成本電能。充分使用不穩(wěn)定的電能并將其有效地轉化為氫能源進行存儲、運輸,有利于能源的充分利用和環(huán)境保護。本文開發(fā)了一系列廉價易得的非貴金屬催化劑,同時以碳材料為載體,進一步降低催化劑中非貴金屬含量,采用簡單易得的制備方法合成出高效非貴金屬碳基復合電催化析氫材料,并對復合催化劑進行表征分析及性能考察。首先以石墨烯為載體,PVP為氮源和模板劑,通過高溫煅燒的方式將鈷、鎳離子生長到石墨烯表面,制備出了氮摻雜碳包覆型鈷鎳合金顆粒負... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

工業(yè)化產氫的三種主要途徑

圖 1.2 電解水制備氫氣和氧氣的示意圖。igure 1.2 Schematic of hydrogen and oxygen preparation from water electroly過程中的反應半反應方程：中：2 H++ 2 e → H2H2O → 2 H++ 1/2 O2+ 2 e或者堿性溶液中：H2O + 2 e → H2+ 2 OH2 OH → H2O + 1/2 O2+ 2 e下，電解水所需要的標準熱力學電極電勢為 1.23 V，但是實際

eyrovsky 或 Volmer-Tafel 機理下的產氫過程；（b）HER 電其中，Pt 具有最優(yōu)的氫吸附能。n evolution thus follows either the Volmer-Heyrovsky or the Vental “volcano plot” for the HER is shown and Pt has the highe可能是通過 Volmer - Heyrovsky步驟發(fā)生，也可能是兩種不同的反應機理步驟中，發(fā)生 HER 反應的第一在電極表面，并從電路中獲得電子而形成吸附態(tài)氫原由氫原子在電極表面與催化劑兩者之間相互作用的），因此，整個析氫反應的速率受到氫吸附自由能的極材料的吸附力強弱也十分關鍵，如果氫原子與電極個 HER 反應速率受到氫吸附步驟的限制；如果氫原

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ni-P-C復合材料的制備及其電催化產氫性能研究[J]. 石鑫,王曉丹,王鳳平,劉照斌,丁言偉.  分子科學學報. 2017(04)
[2]硒化鎢花狀納米晶的可控合成及電催化產氫性能研究[J]. 剛建航,董博華,趙穩(wěn)穩(wěn),郭增龍,蘇革,高榮杰,曹立新.  人工晶體學報. 2016(08)

碩士論文
[1]鈷氮共摻雜多孔碳材料的制備及電催化產氫性能研究[D]. 李闊.沈陽師范大學 2018
[2]低維層狀二硫化鉬基納米片的電催化產氫研究[D]. 董雪峰.揚州大學 2018
[3]三維石墨烯/NI基合金復合電極的制備及其電催化產氫性能[D]. 李一飛.天津工業(yè)大學 2017



本文編號：2936711