發(fā)布時(shí)間：2021-04-29 00:13

　　傳統(tǒng)化石燃料的消耗以及帶來的環(huán)境污染問題已經(jīng)迫使人們尋找清潔、可持續(xù)的新能源。氫氣作為一種有潛力的綠色能源,與其他能源相比,具有熱值高、能量大的特點(diǎn),是一種能夠替代化石燃料的理想能源載體。在所有制氫技術(shù)中,電解水是一種重要的制氫方法,然而電解水過程中能耗高、效率低的瓶頸問題亟待解決,通過設(shè)計(jì)高效的電催化劑來降低陰極析氫反應(yīng)（HER）或陽極析氧反應(yīng)（OER）中的高過電位以提高電解水效率是有效的解決途徑之一。本論文主要對電解水用非貴金屬電極材料的制備及其電催化性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要研究內(nèi)容如下:（1）采用兩步溫和的水熱反應(yīng)在泡沫鎳（NF）基底上成功生長出三維自支撐三元NiS-Ni₉S₈-NiSe納米棒（NR）陣列。在0.5 M H₂SO₄和1.0 M KOH電解液中,當(dāng)電流密度達(dá)到10 mA cm^-2時(shí),NiS-Ni₉S₈-NiSe-NR陣列陰極所需要的過電位分別為120 mV和112 mV,表現(xiàn)出最優(yōu)異的電催化活性和耐久性。密度泛函理... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫能的制備
    1.3 電解水制氫
    1.4 電解水催化劑
        1.4.1 析氫催化劑
        1.4.2 析氧催化劑
        1.4.3 雙功能催化劑
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第二章 Ni-S-Se納米棒的制備及電催化析氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.3 電極的表征及電化學(xué)性能測試
    2.3 電極的結(jié)構(gòu)形貌和組成分析
    2.4 Ni-S-Se/NF納米棒在酸性環(huán)境中析氫性能分析
    2.5 Ni-S-Se/NF納米棒在堿性環(huán)境中析氫性能分析
    2.6 DFT計(jì)算分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 雙功能Ni-P納米片的制備及電催化全分解水性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.3 電極的表征及電化學(xué)性能測試
    3.3 電極的結(jié)構(gòu)形貌和組成分析
    3.4 電極催化劑在酸性環(huán)境中析氫性能分析
        3.4.1 NiO/NF納米顆粒析氫性能分析
        3.4.2 Ni_2P/NF納米顆粒析氫性能分析
        3.4.3 Ni_5P_4-NiP_2/NF納米片析氫性能分析
    3.5 電極催化劑在堿性環(huán)境中析氫性能分析
        3.5.1 NiO/NF納米顆粒析氫性能分析
        3.5.2 Ni_2P/NF納米顆粒析氫性能分析
        3.5.3 Ni_5P_4-NiP_2/NF納米片析氫性能分析
    3.6 電極催化劑析氧性能分析
        3.6.1 NiO/NF納米顆粒析氧性能分析
        3.6.2 Ni_2P/NF納米顆粒析氧性能分析
        3.6.3 Ni_5P_4-NiP_2/NF納米片析氧性能分析
        3.6.4 Ni_5P_4-NiP_2/NF納米片全分解水性能分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 雙功能Cu_2S納米顆粒的制備及電催化全分解水性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.3 電極的表征及電化學(xué)性能測試
    4.3 電極的結(jié)構(gòu)形貌和組成分析
    4.4 Cu_2S/CF納米顆粒在酸性環(huán)境中析氫性能分析
        4.4.1 溫度對析氫性能的影響
        4.4.2 時(shí)間對析氫性能的影響
        4.4.3 反應(yīng)物比例對析氫性能的影響
    4.5 Cu_2S/CF納米顆粒在堿性環(huán)境中析氫性能分析
        4.5.1 溫度對析氫性能的影響
        4.5.2 時(shí)間對析氫性能的影響
        4.5.3 反應(yīng)物比例對析氫性能的影響
    4.6 Cu_2S/CF納米顆粒析氧性能分析
        4.6.1 溫度對析氧性能的影響
        4.6.2 時(shí)間對析氧性能的影響
        4.6.3 反應(yīng)物比例對析氧性能的影響
        4.6.4 Cu_2S/CF納米顆粒全分解水性能分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3166447