電催化分解水是一種有前景的制備綠色、可持續(xù)、高能量密度的氫能源的方法。發(fā)展高活性和優(yōu)異穩(wěn)定性的廉價催化劑有利于加速析氫和析氧反應(yīng)以減少不可持續(xù)化石燃料消耗及環(huán)境污染。已報道實驗與理論研究證明過渡金屬鈷、鎳基材料是較有前景替代貴金屬的候選者。本論文基于過渡金屬鈷、鎳基材料,利用高溫?zé)峤�、�?固、室溫反應(yīng)與電沉積方法設(shè)計并合成了幾種高性能的電解水催化劑。這些催化劑分別在析氫、析氧或雙功能反應(yīng)中展現(xiàn)了優(yōu)異的電催化性能。主要研究的內(nèi)容如下:（1）一步退火鈷鐵普魯士藍(lán)和石墨烯復(fù)合前驅(qū)體制備了多孔碳包覆鈷鐵納米粒子與石墨烯復(fù)合物。這種復(fù)合物實現(xiàn)了良好的電催化析氧活性與穩(wěn)定性。在10mA cm^-2下,最優(yōu)CoFe@NC（14）rGO的析氧過電勢為278 mV并具有良好的穩(wěn)定性。進(jìn)一步研究指出碳包覆鈷鐵納米粒子與石墨烯形成的緊密復(fù)合的三維結(jié)構(gòu)有利于電子傳輸和氧氣釋放,增加了其電催化活性和穩(wěn)定性。（2）水熱和氣固兩步反應(yīng)制備了泡沫鎳支撐非晶態(tài)的磷酸鎳鉬納米陣列。對于析氫反應(yīng),原位電化學(xué)自調(diào)節(jié)的NiMoPO_x實現(xiàn)了增強(qiáng)的催化活性,其在10 mA cm^-... 

【文章來源】：黑龍江大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各種鎳、鈷基氧化物氫氧化物析氫和析氧催化劑Figure1-6avarietyofnickelcobaltoxide/hydroxidescatalystsforHERandOER.

第 1 章 緒論如圖 1-6 所示，已報道工作[13-24]指出鎳、鈷基氧、氫氧化物納米陣列及復(fù)性體系中展現(xiàn)了優(yōu)異的 HER、OER、或全解水性能。我們總結(jié)這些工作，這些鎳(鈷)基氧、氫氧化物通過與高導(dǎo)電納米金屬、碳載體復(fù)合并減少粒徑的方法增加催化活性。導(dǎo)電性是制約金屬氧化物直接作為電極材料素。金屬氧化、氫氧化物(MO(OH))具有較低的生成焓和較高的熱穩(wěn)定性，其寸易通過化學(xué)反應(yīng)調(diào)控。此外，這些產(chǎn)物亦可作為前驅(qū)物被進(jìn)一步處理硫化物(MSx)、磷化物(MPx)、氮化物(MNx)或非化學(xué)計量比的非晶化合物.2 鎳、鈷基磷/硫化物

黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文低于氧化物，其材料表面一般原位的轉(zhuǎn)化為納米級薄層鎳、鈷基氧化氫氧化為實際的催化物質(zhì)維持催化活性和穩(wěn)定性。這種原位轉(zhuǎn)變得到的新的核殼方法可避免直接利用金屬氧化、氫氧化物主題低導(dǎo)電性的劣勢，亦可能暴的金屬本征活性位點，是設(shè)計與合成 OER 催化材料的新思路。.3 鎳、鈷基合金


本文編號：3074649