人工光合作用的目的就是將太陽能轉(zhuǎn)化為易儲存的化學(xué)能,而太陽能分解水制氫是目前人類解決日趨嚴峻的能源危機和環(huán)境危機的有效途徑。由于水分解中的半反應(yīng)水氧化反應(yīng)涉及到4個電子和4個質(zhì)子的轉(zhuǎn)移過程,不僅是一個動力學(xué)復(fù)雜的過程,而且還是一個困難的熱力學(xué)過程。目前來看,水氧化半反應(yīng)仍然是限制水分解制氫應(yīng)用的主要因素。因此,高效穩(wěn)定的水氧化催化劑的開發(fā)變得尤為重要。考慮到工業(yè)化、規(guī)模化的投入使用,合格的催化劑還應(yīng)具備廉價易得、制備簡單和可重復(fù)使用等特點。本論文采用了一種簡單并且新穎的制備方式,即用磷酸對泡沫鎳基底進行酸處理,處理之后在基底表面形成了一層致密的磷酸鎳層。首先我們在堿性條件下,利用水熱法在負載磷酸鎳層的泡沫鎳基底上制備得到FeCoNi三金屬材料,并進行了形貌和成分的表征。隨后的電化學(xué)測試發(fā)現(xiàn),在1 mol/L的氫氧化鉀溶液中,該三金屬材料電催化水氧化電流密度達到10 mA/cm²僅需要228 mV的過電位,塔菲爾斜率僅需46.5 mV/dec,與常規(guī)的泡沫鎳基底直接水熱沉積法得到的三金屬材料相比,電催化水氧化效果得到了明顯的提升。最后根據(jù)與對比樣的有效電化學(xué)面積比較... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 綜述
    1.1 光合作用
        1.1.1 自然界中的光合作用
        1.1.2 人工光合作用
    1.2 廉價過渡金屬電催化水氧化催化劑的研究進展
        1.2.1 基于錳的催化劑
        1.2.2 基于銅的催化劑
        1.2.3 基于鈷的催化劑
        1.2.4 基于鎳的催化劑
        1.2.5 基于鐵的催化劑
        1.2.6 基于多元混合金屬的催化劑
    1.3 磷酸根在水氧化過程的作用
    1.4 本論文的選題背景和研究思路
2 磷酸根在堿性制備過程中對多元金屬催化劑的影響
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 主要原料以及儀器
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 催化劑形貌表征與組成分析
    2.5 本章小結(jié)
3 磷酸根在酸性制備過程中對多元金屬催化劑的影響
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 主要原料及儀器
        3.2.2 催化劑的制備
        3.2.3 催化材料的表征
        3.2.4 催化劑的電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑的制備活化與電化學(xué)性能測試
        3.3.2 催化劑形貌表征與組成分析
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3104838