進入21世紀后,開發(fā)新型能源代替化石燃料變得日益緊迫。氫能以其超高的能量密度,豐富的來源和無污染的特性,成為最有希望替代傳統(tǒng)化石燃料的可再生能源。通過高效的電催化劑將水分解產(chǎn)生氫氣是未來可行的途徑。目前析氫反應(yīng)（HER）最好的催化劑是鉑（Pt）基催化劑,析氧反應(yīng)（OER）最好的催化劑是釕（Ru）或銥（Ir）基催化劑。這些催化劑由于地殼中稀有的存儲量和高昂的價格難以滿足市場需求,這也就限制了氫能源的大規(guī)模利用。鈷基催化劑因其具有可摻雜原子類型多、長期穩(wěn)定性好、能實現(xiàn)雙功能催化以及價格低廉等優(yōu)點而得到大家的廣泛認可。本文提出將Ru和磷（P）摻入到四氧化三鈷（Co₃O₄）納米陣列中進行改性,以達到改善催化劑性能的目的。具體研究內(nèi)容如下:首先,本文以泡沫鎳（NF）為基底,通過水熱法及低溫退火法合成了電解水所需的四種催化劑:四氧化三鈷/泡沫鎳（Co₃O₄/NF）、鈷釕氧/泡沫鎳（CoRuO/NF）、鈷磷氧/泡沫鎳（CoPO/NF）和鈷釕磷氧/泡沫鎳（CoRuPO/NF）。使用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、X射... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景
    1.2 電解水反應(yīng)概述
        1.2.1 電解水的基本原理
        1.2.2 催化劑析氫析氧火山關(guān)系圖
    1.3 評價催化性能的參數(shù)
    1.4 析氫析氧催化劑材料
        1.4.1 貴金屬基催化劑
        1.4.2 非貴金屬基催化劑
    1.5 提高電催化分解水的策略
    1.6 研究意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗方法與儀器
    2.1 實驗儀器
    2.2 實驗所需藥品與試劑
        2.2.1 退火裝置簡介
        2.2.2 電化學(xué)工作站簡介
    2.3 樣品制備方法
        2.3.1 水熱合成法
        2.3.2 退火法
    2.4 樣品的表征方法
        2.4.1 掃描電子顯微鏡
        2.4.2 能量色散譜儀
        2.4.3 X射線衍射儀
        2.4.4 透射電子顯微鏡
        2.4.5 X射線光電子能譜儀
        2.4.6 拉曼光譜儀
    2.5 樣品的電化學(xué)測試
第三章 CoRuPO/NF的制備及結(jié)構(gòu)表征
    3.1 引言
    3.2 催化劑的制備
    3.3 催化劑的形貌和結(jié)構(gòu)表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CoRuPO/NF的電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 HER電催化性能
    4.3 OER電催化性能
    4.4 全水解電化學(xué)性能
    4.5 堿性模擬海水和堿性真實海水中的電化學(xué)性能
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Hydrothermal Synthesized Co-Ni3S2 Ultrathin Nanosheets for Efficient and Enhanced Overall Water Splitting[J]. JIAN Juan,YUAN Long,LI He,LIU Huanhuan,ZHANG Xinghui,SUN Xuejiao,YUAN Hongming,FENG Shouhua.  Chemical Research in Chinese Universities. 2019(02)

博士論文
[1]水分解電催化劑的制備及其性能[D]. 張閃.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019

碩士論文
[1]Mo2C/NC納米復(fù)合材料的制備及其電催化析氫性能[D]. 馬凡茹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]高效鈷基電催化劑的制備及其催化電解水性能研究[D]. 任志國.華中科技大學(xué) 2019
[3]過渡金屬化合物析氧電催化劑的制備及其性能研究[D]. 張瓊.湖南大學(xué) 2018



本文編號：3045694