世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高導致對能源的需求日益增長,化石燃料是人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕茉�。然�?一方面化石能源的儲量有限;另一方面,化石能源會造成嚴重的環(huán)境污染。世界各國都在開發(fā)新型替代能源,其中氫能因為具有較高的能量密度和清潔無污染等特點備受關注。電解水制備氫氣因為原料可再生所以具有良好的應用前景。因此,制備出高效節(jié)能的電催化電極材料是研究的關鍵。本篇文章采用熔鹽法合成了低成本、活性高且穩(wěn)定性良好的鈷氮共摻雜介孔碳材料,并且對其組成結(jié)構和產(chǎn)氫性能作了進一步分析和研究。本論文主要包括以下三個部分:1.通過熔鹽法合成了不同種類的鈷包覆,氮摻雜的介孔碳材料。二氰二胺、尿素、鹽酸胍和L-組氨酸被用作氮的前驅(qū)體。葡萄糖和ZnCl₂分別被用作碳的前驅(qū)體和模板劑。氮的前驅(qū)體很大程度上影響了最終樣品的介孔結(jié)構和電催化產(chǎn)氫性能。所有樣品具有高比表面積和大孔徑的介孔結(jié)構。產(chǎn)氫反應的電化學測試表明CoNDC-G在堿性條件下具有良好的析氫活性并且在10 h的穩(wěn)定性測試后幾乎沒有活性損失。2.以三聚氰胺甲醛樹脂為前驅(qū)體和CoCl₂為模板合成鈷包覆,氮摻雜... 

【文章來源】：沈陽師范大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 前言
    1.2 介孔材料
        1.2.1 介孔材料的定義
        1.2.2 介孔材料的制備
        1.2.3 介孔材料的應用
    1.3 熔鹽法
        1.3.1 熔鹽法的概念
        1.3.2 熔鹽法的應用
        1.3.3 熔鹽法的優(yōu)點
    1.4 鈷基納米材料
        1.4.1 鈷基納米材料
        1.4.2 鈷基納米材料的析氫研究
    1.5 析氫反應
        1.5.1 氫氣的制備方法
        1.5.2 電解水析氫反應機理
        1.5.3 析氫反應特征參數(shù)
    1.6 本文選題意義和研究內(nèi)容
第二章 熔鹽法制備氮源不同的鈷氮共摻雜介孔碳及電催化產(chǎn)氫性能研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 鈷包覆氮摻雜介孔碳的合成
        2.2.2 實驗表征儀器
        2.2.3 HER性能測定方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 催化劑的XRD和 Raman表征
        2.3.2 催化劑的XPS表征
        2.3.3 催化劑氮氣吸附性質(zhì)
        2.3.4 催化劑透射電鏡表征
        2.3.5 催化劑熱重表征
        2.3.6 不同氮源催化劑的極化曲線、塔菲爾斜率和穩(wěn)定性
        2.3.7 不同鈷用量和不同鹽酸胍用量樣品的極化曲線、塔菲爾斜率
        2.3.8 催化劑的交流阻抗
    2.4 小結(jié)
第三章 以CoCl_2為模板合成介孔碳材料及其電催化產(chǎn)氫性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 鈷包覆氮摻雜介孔碳的合成
        3.2.2 實驗表征儀器
        3.2.3 HER性能測定方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑的紅外光譜表征
        3.3.2 催化劑的XRD和Raman光譜表征
        3.3.3 催化劑的XPS表征
        3.3.4 催化劑的氮氣吸附性質(zhì)和熱重曲線
        3.3.5 催化劑的熱重曲線
        3.3.6 催化劑的透射電鏡表征
        3.3.7 催化劑的極化曲線、塔菲爾斜率和穩(wěn)定性
        3.3.8 催化劑的交流阻抗
    3.4 小結(jié)
第四章 熔鹽法制備鈷氮硼共摻雜介孔碳及其電催化產(chǎn)氫性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 鈷氮硼共摻雜介孔碳的合成
        4.2.2 實驗表征儀器
        4.2.3 HER性能測定方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑的XRD和Raman表征
        4.3.2 催化劑的XPS表征
        4.3.3 催化劑的氮氣吸附表征
        4.3.4 催化劑的透射電鏡表征
        4.3.5 催化劑極化曲線、塔菲爾斜率
        4.3.6 催化劑的穩(wěn)定性
        4.3.7 催化劑的交流阻抗
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡歷
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]介孔炭的合成及應用研究進展[J]. 李劍,王杉,譚曉宇,楊麗娜.  化學工業(yè)與工程. 2010(03)



本文編號：3170600