近年來,為了解決能源供求、環(huán)境污染和新能源高效轉(zhuǎn)化等問題,可通過電解水產(chǎn)氫將棄風(fēng)棄光產(chǎn)生的不易并網(wǎng)的電能加以利用。貴金屬催化劑可降低電解水產(chǎn)氫的過電位,但其儲(chǔ)量少、價(jià)格高,因此研究高效的非貴金屬催化劑具有重要意義。過渡金屬碳化物在很早就被證明有類似貴金屬的性質(zhì),同時(shí)過渡金屬碳化物有著較強(qiáng)的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性。雜多酸（POM）基金屬有機(jī)骨架（MOF）材料因?yàn)槠洫?dú)特的主客體結(jié)構(gòu),其衍生的過渡金屬碳化物可通過雜多酸-金屬離子-有機(jī)配體進(jìn)行三元的調(diào)控,而受到廣泛研究。雜多酸基金屬有機(jī)骨架中的常用雜多酸為磷鉬雜多酸(H₃PMo₁₂O₄₀)或磷鎢雜多酸(H₃PW₁₂O₄₀)。金屬離子多選用過渡金屬,因?yàn)槠鋼碛懈嗟膬r(jià)態(tài)。有機(jī)配體多選用含有雜原子的有機(jī)物,在碳化后形成雜原子摻雜,以提高導(dǎo)電性和催化活性。本論文選用含有N的咪唑類有機(jī)物作為有機(jī)配體,電催化活性較高的鈷作為金屬節(jié)點(diǎn),形成ZIF類金屬有機(jī)骨架封裝Keggin磷鉬雜多酸,碳化后以形成P、N摻雜的雙過渡金屬碳化物。通過... 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：69 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 電解水制氫
        1.2.0 電解水機(jī)理
        1.2.1 電催化析氧反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 非貴金屬電催化析氧催化劑的分類
            1.2.2.1 過渡金屬氧化物
            1.2.2.2 過渡金屬氫氧化物
            1.2.2.3 過渡金屬磷化物
            1.2.2.4 過渡金屬硫族化物
    1.3 過渡金屬碳化物材料的研究現(xiàn)狀及在電催化中的應(yīng)用
        1.3.1 過渡金屬碳化物材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 以有機(jī)金屬骨架(MOFs)作為模板制備過渡金屬碳化物研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文研究背景、內(nèi)容及意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 POM@ZIF-67 制備Co_3Mo_3C/C及其電催化析氧性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器設(shè)備
        2.2.2 Keggin結(jié)構(gòu)磷鉬雜多酸(H_3PMo_(12)O_(40))的制備
        2.2.3 前驅(qū)體POM@ZIF-67 的制備
        2.2.4 Co_3Mo_3C/C的制備
        2.2.5 材料表征
            2.2.5.1 掃描電子顯微鏡（SEM）表征
            2.2.5.2 透射電子顯微鏡（TEM）表征
            2.2.5.3 X射線粉末衍射（XRD）表征
            2.2.5.4 紅外光譜（FT-IR）表征
        2.2.6 電化學(xué)性能表征
            2.2.6.1 線性伏安掃描（LSV）測試
            2.2.6.2 塔菲爾（Tafel）測試
            2.2.6.3 電化學(xué)活性表面積（ECSA）測試
            2.2.6.4 電化學(xué)阻抗譜（EIS）測試
            2.2.6.5 穩(wěn)定性測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 POM@ZIF-67 前驅(qū)體及Co_3Mo_3C/C材料的制備
        2.3.2 POM@ZIF-67 前驅(qū)體及Co_3Mo_3C/C材料的形貌和結(jié)構(gòu)
        2.3.3 Co_3Mo_3C/C材料的電化學(xué)性能
    小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 POM@ZIF-67/ZIF-8 制備Co_3Mo_3C/Mo C/C及其電催化析氧性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器設(shè)備
        3.2.2 Keggin結(jié)構(gòu)磷鉬雜多酸（H_3PMo_(12)O_(40)）的制備
        3.2.3 前驅(qū)體POM@ZIF-67/ZIF-8 的制備
        3.2.4 Co_3Mo_3C/Mo C/C的制備
        3.2.5 材料表征
        3.2.6 電化學(xué)性能表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 POM@ZIF-67/ZIF-8 前驅(qū)體及Co_3Mo_3C/Mo C/C材料的制備
        3.3.2 POM@ZIF-67/ZIF-8 前驅(qū)體及Co_3Mo_3C/Mo C/C材料的形貌和結(jié)構(gòu)
        3.3.3 Co_3Mo_3C/C材料的電化學(xué)性能
    小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 結(jié)論和展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
碩士期間科研成果與參研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非貴金屬電催化析氧催化劑的最新進(jìn)展[J]. 趙丹丹,張楠,卜令正,邵琪,黃小青.  電化學(xué). 2018(05)
[2]水電解制氫非貴金屬催化劑的研究進(jìn)展[J]. 常進(jìn)法,肖瑤,羅兆艷,葛君杰,劉長鵬,邢巍.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]金屬有機(jī)骨架材料在催化中的應(yīng)用[J]. 黃剛,陳玉貞,江海龍.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]雙金屬磷化物NiCoP的次磷酸鹽還原法制備及其表征[J]. 仝建波,劉瑛瑛,劉淑玲.  人工晶體學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]星形磷化鈷微晶的溶劑熱合成及表征[J]. 劉淑玲,閆路,李紅霖.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2014(02)
[6]淺談我國發(fā)展氫能的必要性[J]. 賀小平,高輝,鄧秀琴.  山東冶金. 2013(06)



本文編號：3186425