Ni-MIL-77金屬有機框架及其衍生材料的合成和在電催化尿素氧化中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-05-17 04:16
近半個世紀以來,人口增長和工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致的能源供應(yīng)不足問題受到越來越多的重視?稍偕茉吹拈_發(fā)和利用日益成為實際研究的重點?沙掷m(xù)發(fā)展能源體系是未來綠色經(jīng)濟模式中的重要內(nèi)容,是維持全球經(jīng)濟可持續(xù)增長的重要支撐。氫氣被認為是理想的能源載體,與化石燃料相比,它具有理論熱值高和產(chǎn)物清潔等巨大優(yōu)勢,是代替化石燃料實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理想清潔能源。電化學(xué)能量轉(zhuǎn)化由于具有良好的反應(yīng)選擇性以及環(huán)境友好型等優(yōu)點,被認為是一種非常有前途的能量轉(zhuǎn)化過程。其中,作為尿素電解槽中的陽極反應(yīng),尿素(CO(NH2)2)氧化反應(yīng)(UOR)僅需0.37 V的電壓(相比標準氫電極)便可達到平衡電位。遠低于氧氣析出反應(yīng)所需的平衡電位(1.23 V,相比標準氫電極)。因此理論上尿素氧化反應(yīng)可以通過耦合陰極水分解反應(yīng)(HER)形成更加有效的氫氣生成途徑。但受限于六電子轉(zhuǎn)移的苛刻反應(yīng)機制,高效的尿素氧化反應(yīng)仍需要開發(fā)性能優(yōu)良且價格低廉的催化劑材料。本文通過水熱法,制備得到厚度約為4 nm的超薄鎳基金屬有機框架(MOF)材料。并采用原位金屬顆粒生成法以及原位陽離子交換法制備了尿素氧化性能優(yōu)異的鎳基金屬有機框架衍生材料。詳細分為以下三個...
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號及縮寫說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬有機框架材料的簡介
1.2.1 金屬有機框架材料
1.2.2 金屬有機框架衍生材料
1.2.3 金屬有機框架及其衍生材料在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.3 電催化尿素氧化反應(yīng)的研究進展
1.3.1 電催化尿素氧化反應(yīng)的基本原理
1.3.2 電催化尿素氧化反應(yīng)的評估方法
1.4 鎳基催化劑在電催化尿素氧化反應(yīng)中的應(yīng)用
1.4.1 鎳基催化劑在電催化尿素氧化過程中的反應(yīng)機理
1.4.2 鎳基催化劑在電催化尿素氧化領(lǐng)域中的發(fā)展與挑戰(zhàn)
1.5 本論文的選題依據(jù)、研究內(nèi)容和意義
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 Ni-MIL-77金屬有機框架材料的合成及其在電催化尿素氧化中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑
2.2.2 主要表征儀器
2.2.3 材料的制備
2.2.4 電極的制備
2.2.5 電化學(xué)性能測試
2.2.6 電化學(xué)計算
2.3 分析與討論
2.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 電催化尿素氧化性能的研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 Ni@Ni-MIL-77復(fù)合材料的制備及其在電催化尿素氧化中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑
3.2.2 主要表征儀器
3.2.3 材料的制備
3.2.4 電極的制備
3.2.5 電化學(xué)性能測試
3.2.6 電化學(xué)計算
3.2.7 理論計算
3.3 分析與討論
3.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 電催化尿素氧化性能的研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 Ni-MIL-77@PBA衍生材料的制備及其在電催化尿素氧化中的應(yīng)用
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 試劑
4.2.2 主要儀器
4.2.3 材料的制備
4.2.4 電極的制備
4.2.5 電化學(xué)性能測試
4.2.6 電化學(xué)計算
4.3 分析與討論
4.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 電催化尿素氧化性能的研究
4.3.3 電催化尿素氧化機理的探究
4.4 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
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ultra-thin metal-organic framework nanoribbons[J]. Bingqing Wang,Meiting Zhao,Liuxiao Li,Ying Huang,Xiao Zhang,Chong Guo,Zhicheng Zhang,Hongfei Cheng,Wenxian Liu,Jing Shang,Jing Jin,Xiaoming Sun,Junfeng Liu,Hua Zhang. National Science Review. 2020(01)
本文編號:3191055
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號及縮寫說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬有機框架材料的簡介
1.2.1 金屬有機框架材料
1.2.2 金屬有機框架衍生材料
1.2.3 金屬有機框架及其衍生材料在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.3 電催化尿素氧化反應(yīng)的研究進展
1.3.1 電催化尿素氧化反應(yīng)的基本原理
1.3.2 電催化尿素氧化反應(yīng)的評估方法
1.4 鎳基催化劑在電催化尿素氧化反應(yīng)中的應(yīng)用
1.4.1 鎳基催化劑在電催化尿素氧化過程中的反應(yīng)機理
1.4.2 鎳基催化劑在電催化尿素氧化領(lǐng)域中的發(fā)展與挑戰(zhàn)
1.5 本論文的選題依據(jù)、研究內(nèi)容和意義
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 Ni-MIL-77金屬有機框架材料的合成及其在電催化尿素氧化中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑
2.2.2 主要表征儀器
2.2.3 材料的制備
2.2.4 電極的制備
2.2.5 電化學(xué)性能測試
2.2.6 電化學(xué)計算
2.3 分析與討論
2.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 電催化尿素氧化性能的研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 Ni@Ni-MIL-77復(fù)合材料的制備及其在電催化尿素氧化中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑
3.2.2 主要表征儀器
3.2.3 材料的制備
3.2.4 電極的制備
3.2.5 電化學(xué)性能測試
3.2.6 電化學(xué)計算
3.2.7 理論計算
3.3 分析與討論
3.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 電催化尿素氧化性能的研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 Ni-MIL-77@PBA衍生材料的制備及其在電催化尿素氧化中的應(yīng)用
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 試劑
4.2.2 主要儀器
4.2.3 材料的制備
4.2.4 電極的制備
4.2.5 電化學(xué)性能測試
4.2.6 電化學(xué)計算
4.3 分析與討論
4.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 電催化尿素氧化性能的研究
4.3.3 電催化尿素氧化機理的探究
4.4 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
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ultra-thin metal-organic framework nanoribbons[J]. Bingqing Wang,Meiting Zhao,Liuxiao Li,Ying Huang,Xiao Zhang,Chong Guo,Zhicheng Zhang,Hongfei Cheng,Wenxian Liu,Jing Shang,Jing Jin,Xiaoming Sun,Junfeng Liu,Hua Zhang. National Science Review. 2020(01)
本文編號:3191055
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