氫能作為一種資源豐富、清潔無污染的“綠色能源”,在未來的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要的地位。在眾多制氫方法中,電解水制氫由于具備原料豐富、工藝簡單、無污染、產(chǎn)氫純度高等優(yōu)勢,成為未來制氫發(fā)展的重要方向。但是電解水過程中存在陰極過電位的問題,導(dǎo)致能耗增加,難以大規(guī)模推廣使用。為了降低能耗,研究低析氫過電位、高催化活性的陰極材料具有重要的意義。影響析氫性能的主要因素包括幾何因素和能量因素。因此,制備高催化活性的析氫材料可以通過兩種途徑實現(xiàn):（1）通過使用高比表面積的基體材料、減少沉積顆粒尺寸等手段來增加析氫活性位點,使電解過程中電極表面的真實電流密度降低,達到降低析氫過電位的目的;（2）尋找高催化活性的新型材料,提高電極本身的電催化活性。為此,本論文研究制備具有高比表面積、耐腐蝕性的鈦基載體材料,并通過電化學沉積法在其上面負載Re-Ni合金,研究其在1 M KOH溶液中的析氫性能。本論文主要研究工作包括:（1）采用陽極氧化和高溫氮化兩步法在鈮鈦合金片上制備了氮化鈮鈦納米管陣列（Nb-Ti NNA）,并探究陽極氧化工藝、氮化溫度對Nb-Ti NNA電極的形貌及性能影響。TEM以及XPS的分析表明Nb-... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）不同過渡金屬碳化物與相應(yīng)金屬的氫原子吸附能差值；（b）火山關(guān)系圖；（c）（d）各種電催化劑在不同氧原子覆蓋率下的氫原子吸附自由能[35]

浙江工業(yè)大學碩士學位論文22如圖3-1所示：圖3-1陽極氧化實驗裝置示意圖Figure3-1.Schematicdiagramofexperimentalset-upforanodicoxidation3.2.2高溫氮化法制備Nb-TiNNA將3.2.1制備的Nb-TiONA置于管式電爐中，通入N230min以驅(qū)除爐管內(nèi)空氣，再以5℃min-1的升溫速率在N2氣氛下由室溫升至300℃，2℃min-1的升溫速率從300℃升至一定溫度，隨后轉(zhuǎn)換氣源為NH3（流速為200mLmin-1），保溫2h，再次轉(zhuǎn)換氣源為N2，隨爐冷卻至室溫，制得Nb-TiNNA。高溫氮化裝置示意圖如圖3.2所示：圖3-2高溫氮化裝置示意圖Figure3-2.Schematicdiagramofexperimentalset-upforhighnitridationtemperature在氨氣高溫氮化過程中，為了研究氮化溫度對Nb-TiNNA制備的影響，通過比較在不同溫度（600℃、700℃、800℃）下氮化2h的樣品的形貌結(jié)構(gòu)來確定最佳氮化溫度，以此來獲得最佳Nb-TiNNA。

浙江工業(yè)大學碩士學位論文22如圖3-1所示：圖3-1陽極氧化實驗裝置示意圖Figure3-1.Schematicdiagramofexperimentalset-upforanodicoxidation3.2.2高溫氮化法制備Nb-TiNNA將3.2.1制備的Nb-TiONA置于管式電爐中，通入N230min以驅(qū)除爐管內(nèi)空氣，再以5℃min-1的升溫速率在N2氣氛下由室溫升至300℃，2℃min-1的升溫速率從300℃升至一定溫度，隨后轉(zhuǎn)換氣源為NH3（流速為200mLmin-1），保溫2h，再次轉(zhuǎn)換氣源為N2，隨爐冷卻至室溫，制得Nb-TiNNA。高溫氮化裝置示意圖如圖3.2所示：圖3-2高溫氮化裝置示意圖Figure3-2.Schematicdiagramofexperimentalset-upforhighnitridationtemperature在氨氣高溫氮化過程中，為了研究氮化溫度對Nb-TiNNA制備的影響，通過比較在不同溫度（600℃、700℃、800℃）下氮化2h的樣品的形貌結(jié)構(gòu)來確定最佳氮化溫度，以此來獲得最佳Nb-TiNNA。


本文編號：3013598