非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管的制備及其電催化析氫性能研究
發(fā)布時間:2021-07-02 13:13
開發(fā)具有經(jīng)濟效益的高催化活性和優(yōu)異穩(wěn)定性的電催化劑來催化析氫反應(Hydrogen Evolution Reaction,HER)在現(xiàn)代氫經(jīng)濟中扮演著重要的角色。近年來,簡單和溫和的制備方法以及低成本的前體材料使得非晶態(tài)硫化鉬(MoSx)成為催化HER中最有希望替代鉑基催化劑的材料之一,特別是在酸性電解質中。然而,MoSx結晶性差,導致其在酸性電解質中有相對較高的溶解度和較差的電化學穩(wěn)定性。MoSx材料本身固有的低電導率抑制了有效的電子轉移過程,這進一步增加了提高催化HER性能的難度。到目前為止,開發(fā)出一種可工業(yè)化生產的合成方法,制備具有豐富活性位點的同時有效提高電荷轉移的MoSx電催化劑來長時間高效穩(wěn)定地催化HER進行仍是比較困難的。在本論文中,我們采用一種簡單的超聲噴霧熱分解(Ultrasonic Spray Pyrolysis,USP)方法合成非晶態(tài)硫化鉬和碳納米管的復合材料(MoSx/CNTs)來作為HER催化劑,其中MoSx緊密地包裹著扭曲纏繞的CNTs納米球。USP合成速度快,過程連續(xù),適合大批量生產,生產高效,產物品質高。首先,我們研究熱分解溫度、(NH4)2MoS4/C...
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電催化析氫的基本理論
1.3 二硫化鉬在電催化析氫方向的發(fā)展
1.3.1 二硫化鉬電催化析氫性能的發(fā)現(xiàn)
1.3.2 提高二硫化鉬的電催化析氫性能
1.4 非晶態(tài)硫化鉬在電催化析氫方向的發(fā)展
1.4.1 非晶態(tài)硫化鉬電催化析氫性能的發(fā)現(xiàn)
1.4.2 非晶態(tài)硫化鉬電催化析氫性能的改善
1.5 本論文的選題背景和研究內容
參考文獻
第二章 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的制備及表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 實驗裝置
2.2.3 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的制備
2.2.4 電催化析氫反應性能測試
2.2.5 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的表征
2.3 結果與分析
2.3.1 熱分解溫度的優(yōu)化
2.3.2 反應物投料比的優(yōu)化
2.3.3 前體溶液濃度的優(yōu)化
2.3.4 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的表征
2.4 本章小結
參考文獻
第三章 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的電催化析氫性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑與儀器
3.2.2 酸性溶液中電催化析氫性能測試
3.2.3 中性溶液中電催化析氫性能測試
3.3 結果與分析
3.3.1 酸性溶液中電催化析氫性能
3.3.2 中性溶液中電催化析氫性能
3.4 本章小結
參考文獻
第四章 熱分解溫度的影響及超聲噴霧熱解制非晶態(tài)硫化鉬材料的優(yōu)勢
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 催化劑樣品制備
4.2.3 樣品表征
4.2.4 樣品電催化析氫性能測試
4.3 結果與分析
4.3.1 熱分解溫度對非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球結構的影響
4.3.2 熱分解溫度對非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球催化析氫性能的影響
4.3.3 超聲噴霧熱分解法制備非晶態(tài)硫化鉬的優(yōu)勢
4.4 本章小結
參考文獻
第五章 論文結論
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果
本文編號:3260534
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電催化析氫的基本理論
1.3 二硫化鉬在電催化析氫方向的發(fā)展
1.3.1 二硫化鉬電催化析氫性能的發(fā)現(xiàn)
1.3.2 提高二硫化鉬的電催化析氫性能
1.4 非晶態(tài)硫化鉬在電催化析氫方向的發(fā)展
1.4.1 非晶態(tài)硫化鉬電催化析氫性能的發(fā)現(xiàn)
1.4.2 非晶態(tài)硫化鉬電催化析氫性能的改善
1.5 本論文的選題背景和研究內容
參考文獻
第二章 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的制備及表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 實驗裝置
2.2.3 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的制備
2.2.4 電催化析氫反應性能測試
2.2.5 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的表征
2.3 結果與分析
2.3.1 熱分解溫度的優(yōu)化
2.3.2 反應物投料比的優(yōu)化
2.3.3 前體溶液濃度的優(yōu)化
2.3.4 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的表征
2.4 本章小結
參考文獻
第三章 非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球的電催化析氫性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑與儀器
3.2.2 酸性溶液中電催化析氫性能測試
3.2.3 中性溶液中電催化析氫性能測試
3.3 結果與分析
3.3.1 酸性溶液中電催化析氫性能
3.3.2 中性溶液中電催化析氫性能
3.4 本章小結
參考文獻
第四章 熱分解溫度的影響及超聲噴霧熱解制非晶態(tài)硫化鉬材料的優(yōu)勢
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 催化劑樣品制備
4.2.3 樣品表征
4.2.4 樣品電催化析氫性能測試
4.3 結果與分析
4.3.1 熱分解溫度對非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球結構的影響
4.3.2 熱分解溫度對非晶態(tài)硫化鉬/碳納米管納米球催化析氫性能的影響
4.3.3 超聲噴霧熱分解法制備非晶態(tài)硫化鉬的優(yōu)勢
4.4 本章小結
參考文獻
第五章 論文結論
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果
本文編號:3260534
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