電解水是在電流的作用下打破了體系的平衡,使體系的水不斷的分解。本文主要是對經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、高活性的賤金屬鎳基電催化劑的研究,通過暴露特定的高能面、多的高活性位點(diǎn)、大的比表面積來降低反應(yīng)的過電位;以金屬為載體增加電子的傳輸能力、改善載流子密度的方法來增加電流密度,提高對電能的使用效率。本文第一部分主要討論過渡金屬硫化物的可控構(gòu)筑,通過對前驅(qū)體的一步簡單硫化,實(shí)現(xiàn)了制氫反應(yīng)陰極催化劑硫化鎳的合成,電催化制氫性能當(dāng)電流密度為10 mA cm^-2時(shí),過電位為-115 mV vs.RHE。在本文的第二部分主要介紹了合成納米花狀結(jié)構(gòu)的前驅(qū)體,再將前軀體進(jìn)行硒化處理得到二硒化鎳納米花狀結(jié)構(gòu)。將硫化鎳和二硒化鎳電催化劑進(jìn)行電催化活性對比,發(fā)現(xiàn)二硒化鎳的反應(yīng)活性更優(yōu)越,這說明了硒化鎳的金屬性更強(qiáng),電子傳輸更快。在10 mA cm^-2時(shí),450 ^oC時(shí)合成的二硒化鎳過電位為-105.3 mV。在本文第三部分中利用傳統(tǒng)的水熱合成法,合成出氫氧化鎳納米片自組裝的花狀微米球,通過熱磷化的方式生成Ni₅P₄以... 

【文章來源】：黑龍江大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電催化制氫制氧
        1.2.1 HER反應(yīng)過程
        1.2.2 OER反應(yīng)過程
        1.2.3 HER電催化性能方法研究
    1.3 電催化制氫、制氧催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 貴金屬電催化劑
        1.3.2 賤金屬及其合金
        1.3.3 過渡金屬硫化物催化劑
        1.3.4 過渡金屬硒化物電催化劑
        1.3.5 過渡金屬磷化物電催化劑
        1.3.6 過渡金屬氮化物催化劑
        1.3.7 過渡金屬碳化物電催化劑
    1.4 本課題的研究目的及意義
    1.5 本課題的研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和原材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與方法表征
    2.2 表征及原理
        2.2.1 廣角X射線衍射
        2.2.2 拉曼光譜(Raman)
        2.2.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.4 熱重-熱差分析(TG-DSC)
        2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.6 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.7 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
    2.3 電化學(xué)測試技術(shù)
        2.3.1 循環(huán)伏安(CV)
        2.3.2 極化曲線測試(LSV)
        2.3.3 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
        2.3.4 旋轉(zhuǎn)圓盤電極(RRDE)
        2.3.5 自支撐電極(SSE)
第3章 氫氧化鎳前驅(qū)體的可控制備
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 氫氧化鎳納米片的可控制備
        3.2.2 氫氧化鎳納米花的可控制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 氫氧化鎳的結(jié)構(gòu)表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 硫化鎳的制備及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 硫化鎳的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 硫化鎳的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 硫化鎳的電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 花狀NiSe_2自支撐電極的制備及性能測試
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 花狀NiSe_2的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 二硒化鎳的結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 二硒化鎳的電化學(xué)性能測試
    5.4 本章小結(jié)
第6章 花狀Ni_5P_4/Ti自支撐電極的制備與性能測試
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 花狀Ni_5P_4的制備
        6.2.2 多級結(jié)構(gòu)Ni_5P_4和Ni2P的制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 花狀Ni_5P_4的結(jié)構(gòu)表征
        6.3.2 多級結(jié)構(gòu)Ni_5P_4的結(jié)構(gòu)表征
        6.3.3 花狀Ni_5P_4的電化學(xué)制氫性能
        6.3.4 花狀Ni_5P_4的DFT計(jì)算
        6.3.5 多級結(jié)構(gòu)Ni_5P_4的電化學(xué)性能測試
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3184392