氫是一種環(huán)保的、可再生的化石燃料替代品。尋找高效、廉價的析氫反應(yīng)（HER）催化劑,實現(xiàn)水裂解制氫的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。特別是采用一種低成本、高效的電催化劑代替鉑基催化劑,引起了人們越來越多的興趣。地球上豐富的過渡金屬,如鐵、鈷和鎳,已經(jīng)被驗證適用于酸性電解質(zhì)。然而,傳統(tǒng)方法很難合成出理想的納米合金催化劑。此外,它們在實際應(yīng)用中的困難主要是在酸中固有的腐蝕性而導(dǎo)致的低效率和不穩(wěn)定性,因而需要后續(xù)在合金表面鍍碳。本文提出構(gòu)建以氮摻雜碳納米結(jié)構(gòu)為載體,負(fù)載超小型鐵鈷合金的方法。氮摻雜碳納米結(jié)構(gòu)比如氮摻雜碳納米管（NCNTs）或者氮摻雜碳納米球（NCNS）。首先用一種簡單、低成本的方法合成了可伸縮聚吡咯（PPy）納米結(jié)構(gòu),包括納米管和納米球。合成聚吡咯（PPy）納米結(jié)構(gòu)作為鐵鈷合金的基體,這種獨特的前驅(qū)體結(jié)構(gòu)有益于析氫反應(yīng)。此外,對鐵鈷納米合金催化劑在酸性電解質(zhì)中的活性進行了研究,發(fā)現(xiàn)氮摻雜碳納米管負(fù)載的鐵鈷合金比氮摻雜碳納米球負(fù)載的鐵鈷合金具有更好的活性。該研究為高效合成催化劑提供了一種新的途徑。 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
Abstract
摘要
Table of Major Chemical Symbols
1.Introduction
    1.1 Historical background
    1.2 Theory of water electrolysis
    1.3 Methods of hydrogen production through water electrolysis
        1.3.1.Alkaline electrolysis
        1.3.2.Proton exchange membrane water electrolysis
        1.3.3.Steam electrolysis
        1.3.4.Hydrogen as a byproduct from chlor-alkali production
    1.4.Electrode development for water electrolysis
    1.5.Hydrogen production from RES
        1.5.1.PV-electrolysis
        1.5.2. Geothermal energy-electrolysis
        1.5.3. Photoelectrolysis
    1.6.Hydrogen evolution reaction
2 Synthesis Of Ultra-Small Feco Alloys Supported By Nitrogen-Doped Carbon Hybrids
    2.1 Synthesis of PPy nanotubes and PPy nanospheres
    2.2 Synthesis of FeCo@NCNTs
        2.2.1 Adsorption of Fe3+and Co3+
    2.3 Characterization
    2.4 Electrochemical measurements
3 Microstructure characterization and electrocatalytic performance test results
    3.1 Characterization Results
    3.2 Electrochemical measurement results
4 Discussion
    4.1 Origin of the good catalytic activity of FeCo@CNTs
5 Conclusions
REFERENCES
CONFLICT OF INTEREST
ACKNOWLEDGEMENTS



本文編號：3022103