鈷基催化劑的制備及電催化水氧化性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-22 06:49
日益增長(zhǎng)的能源需求和環(huán)境意識(shí)促進(jìn)了對(duì)高效清潔能源發(fā)展的廣泛研究。其中,利用太陽(yáng)能電池電催化水分解生成氫氣和氧氣是一種愈受關(guān)注的方式。因?yàn)樗趸糠郑∣ER)具有緩慢的動(dòng)力學(xué)和過(guò)高的過(guò)電位,導(dǎo)致它成為電催化水分解過(guò)程中的主要限速步驟。因此,開發(fā)具有高催化活性的電催化劑對(duì)實(shí)現(xiàn)高效水分解具有重要意義。鈷基材料催化劑因其資源豐富、活性高,被認(rèn)為是一類頗具前景的水氧化催化劑。將Co-(dmgBF2)2(OH2)2(Co-DMB,dmgBF2=difluoroboryl-dimethylglyoxime)前驅(qū)體在空氣中以550℃焙燒制備成催化劑,并將其負(fù)載在玻碳電極(GC)上制成工作電極。在1 M的KOH溶液中,電極的催化電流密度達(dá)到10 mA·cm-2時(shí),對(duì)應(yīng)的電位僅為1.532 V vs.RHE(RHE為可逆氫電極),對(duì)應(yīng)的過(guò)電位僅為302 mV,Tafel斜率為53.5mV·dec-1。以碳紙(CP)為基底時(shí),電極在1.550 V vs.R...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 植物光合作用
1.3 人工光合作用
1.3.1 光催化水分解體系
1.3.2 光電催化水分解體系
1.3.3 太陽(yáng)能電池電催化水分解體系
1.4 電催化水氧化反應(yīng)及催化機(jī)理
1.5 基于非貴過(guò)渡金屬的電催化水氧化催化劑
1.5.1 過(guò)渡金屬磷酸鹽和硼酸鹽
1.5.2 過(guò)渡金屬氫氧化物和羥基氧化物
1.5.3 過(guò)渡金屬氧化物
1.5.4 過(guò)渡金屬硫化物、磷化物和氮化物
1.6 催化劑性能的評(píng)估
1.6.1 工作電極
1.6.2 電解液
1.6.3 啟動(dòng)電位和過(guò)電位
1.6.4 Tafel斜率
1.6.5 穩(wěn)定性
1.6.6 活性
1.7 本論文的選題背景和依據(jù)
2 Co-DMB前驅(qū)體制備CoO_x催化劑及其水氧化性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要原料和儀器
2.2.2 催化劑的制備
2.2.3 催化電極的制備
2.2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
2.2.5 催化劑的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑的制備
2.3.2 電催化水氧化性能測(cè)試
2.3.3 催化劑的表征
2.4 本章小結(jié)
3 Co-AEEA催化劑的制備及其水氧化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要原料和儀器
3.2.2 緩沖溶液及沉積液的配制
3.2.3 催化電極的制備
3.2.4 Co-AEEA/FTO電極的表征
3.2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Co-AEEA/FTO電極的制備
3.3.2 Co-AEEA/FTO電極的表征
3.3.3 Co-AEEA/FTO電極的電催化水氧化性能測(cè)試
3.3.4 Co-AEEA/CP電極的電催化水氧化性能測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3296666
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 植物光合作用
1.3 人工光合作用
1.3.1 光催化水分解體系
1.3.2 光電催化水分解體系
1.3.3 太陽(yáng)能電池電催化水分解體系
1.4 電催化水氧化反應(yīng)及催化機(jī)理
1.5 基于非貴過(guò)渡金屬的電催化水氧化催化劑
1.5.1 過(guò)渡金屬磷酸鹽和硼酸鹽
1.5.2 過(guò)渡金屬氫氧化物和羥基氧化物
1.5.3 過(guò)渡金屬氧化物
1.5.4 過(guò)渡金屬硫化物、磷化物和氮化物
1.6 催化劑性能的評(píng)估
1.6.1 工作電極
1.6.2 電解液
1.6.3 啟動(dòng)電位和過(guò)電位
1.6.4 Tafel斜率
1.6.5 穩(wěn)定性
1.6.6 活性
1.7 本論文的選題背景和依據(jù)
2 Co-DMB前驅(qū)體制備CoO_x催化劑及其水氧化性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要原料和儀器
2.2.2 催化劑的制備
2.2.3 催化電極的制備
2.2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
2.2.5 催化劑的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑的制備
2.3.2 電催化水氧化性能測(cè)試
2.3.3 催化劑的表征
2.4 本章小結(jié)
3 Co-AEEA催化劑的制備及其水氧化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要原料和儀器
3.2.2 緩沖溶液及沉積液的配制
3.2.3 催化電極的制備
3.2.4 Co-AEEA/FTO電極的表征
3.2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Co-AEEA/FTO電極的制備
3.3.2 Co-AEEA/FTO電極的表征
3.3.3 Co-AEEA/FTO電極的電催化水氧化性能測(cè)試
3.3.4 Co-AEEA/CP電極的電催化水氧化性能測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3296666
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