隨著化石燃料的減少和環(huán)境污染問題的日益加劇,未來社會的發(fā)展將不得不依賴于可持續(xù)的再生能源。氫氣,由于它具備熱值高、零碳排放、易于運輸和資源豐富等特點,并且氫燃燒后的唯一產(chǎn)物是對環(huán)境無污染的水,因此氫能被公認為是一種取代傳統(tǒng)化石燃料的新型能源。熱分解水制氫所需的溫度極高,很難實現(xiàn),而電化學分解水在常溫下即可進行,因此電化學分解水被認為是一種有前景的大規(guī)模產(chǎn)氫方法。電化學分解水由析氫反應（HER）和析氧反應（OER）兩個半反應組成。完成電化學分解水的主要挑戰(zhàn)是克服這兩個半反應中固有的反應動力學遲滯。特別是OER反應,它涉及四個電子的轉(zhuǎn)移,是一個內(nèi)在動力學遲滯過程,具有較大的過電位。為了能夠高效地實現(xiàn)電催化分解水制氫,尋找能夠降低HER和OER反應中過電位的高效電催化劑至關重要。迄今為止,在堿性溶液中,Pt基催化劑是用于HER的最有效的活性材料,RuO₂和IrO₂是OER中最優(yōu)良的電催化劑。然而,由于這些貴金屬催化劑的資源稀缺和價格高昂,限制了它們在電催化分解水產(chǎn)氫中的實際應用。因此,開發(fā)地殼中含量豐富、價格低廉、選擇性高、過電位低且穩(wěn)定性好的催化... 

【文章來源】：西華師范大學四川省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 電催化分解水的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 電催化分解水的基本原理
        1.3.1 電催化析氫反應(HER)的基本原理
        1.3.2 電催化析氧反應(OER)的基本原理
        1.3.3 電催化全分解水的基本原理
    1.4 電催化活性的評估參數(shù)
        1.4.1 過電勢
        1.4.2 塔菲爾斜率
        1.4.3 穩(wěn)定性
        1.4.4 交換電流密度
        1.4.5 法拉第效率
    1.5 過渡金屬氧化物電催化劑的研究現(xiàn)狀
    1.6 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 氧化石墨烯調(diào)節(jié)的NiCo_2O_4作為有效的析氫、析氧反應電催化劑
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑及儀器
        2.2.2 材料合成
        2.2.3 電化學測量
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 材料的表征
        2.3.2 析氫反應性能
        2.3.3 析氧反應性能
    2.4 結(jié)論
第3章 鎳泡沫和不銹鋼網(wǎng)作為有效的析氫、析氧和全分解水的電催化劑
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑及儀器
        3.2.2 電化學測量
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 材料的表征
        3.3.2 析氫反應性能
        3.3.3 析氧反應性能
        3.3.4 全分解水性能
    3.4 結(jié)論
第4章 Fe摻雜的NiCo_2O_4作為有效的析氧反應電催化劑
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及儀器
        4.2.2 材料合成
        4.2.3 電化學測量
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 材料的表征
        4.3.2 析氧反應性能
    4.4 結(jié)論
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
在學期間的科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Hollow Nanocages of NixCo1-xSe for Efficient Zinc–Air Batteries and Overall Water Splitting[J]. Zhengxin Qian,Yinghuan Chen,Zhenghua Tang,Zhen Liu,Xiufang Wang,Yong Tian,Wei Gao.  Nano-Micro Letters. 2019(02)

博士論文
[1]高效過渡金屬基電分解水催化劑制備及性能研究[D]. 魏淑婷.吉林大學 2019
[2]尖晶石型過渡金屬基催化劑的設計合成及其電催化分解水性能研究[D]. 陶磊明.華中科技大學 2018
[3]過渡金屬基納米催化劑的制備及電催化分解水性能研究[D]. 楊陽.重慶大學 2018

碩士論文
[1]過渡金屬氧族化合物的合成修飾及電催化水分解應用[D]. 孫軻.蘭州大學 2019
[2]鈷/鎳基復合電極制備與電催化性能研究[D]. 蔡敏敏.蘭州大學 2019
[3]過渡金屬化合物改性碳基復合材料及電催化性能研究[D]. 劉培珍.鄭州大學 2019
[4]Fe，Co，Ni基多級結(jié)構(gòu)電極的構(gòu)筑及其電催化分解水的性能研究[D]. 劉禹萱.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[5]電沉積制備過渡金屬催化劑及其電催化分解水性能[D]. 馬賢杰.北京化工大學 2018
[6]過渡金屬化合物基三維電極及其電催化分解水性能研究[D]. 劉志賀.山東大學 2018
[7]鈷、鎳基納米材料的制備及其電催化水分解的應用研究[D]. 趙雪麗.陜西師范大學 2018



本文編號：3173287