在可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求下,尋找清潔能源代替不可再生、污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)能源迫在眉睫。氫能由于來源廣、能量密度高、無污染的優(yōu)勢而備受關(guān)注。電解水和甲酸分解是常見的制氫技術(shù),而開發(fā)廉價、高效、具有長時間穩(wěn)定性的催化劑是發(fā)展制氫技術(shù)的關(guān)鍵。金屬合金納米材料尺寸小、比表面積大且表面活性位點豐富,因此引起了廣泛研究。另外,金屬間的協(xié)同效應(yīng)以及載體的作用有利于提升催化作用�；诖�,我們探索合成了三種納米材料用于催化產(chǎn)氫反應(yīng),為高效催化劑的合成提供了思路。1.以水熱法合成垂直排列在3D泡米鎳上的Mn-NiCo（OH）2納米陣列,用于堿性條件下的析氫反應(yīng)（HER）與析氧反應(yīng)（OER）。此納米陣列由優(yōu)先生成的納米片與后生長其上的納米針結(jié)構(gòu)組合而成。電化學(xué)測試表明:在OER反應(yīng)中,Mn-NiCo（OH）2僅需390 mV的過電勢即可驅(qū)動50 mA cm-2的電流密度;在HER反應(yīng)中,過電勢為157mV時可驅(qū)動10 mA cm-2的電流密度。表征結(jié)果與電化學(xué)測試證實Mn元素的摻雜改變原有的電子結(jié)構(gòu),從而提高了其電化學(xué)性能。2.合成了一種堿性條件下的活性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的雙功能電催化劑。以Mn-NiCo（OH）2為前... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３＠０說－１＾說（）．８５異質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意圖；（１））＞４說４說（）．８５／？的全水解示意圖；（（〇全??水解電化學(xué)測試??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＮｉＳｅ－ＮｉＳｅ〇?８５?ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，（ｂ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??

第一章緒論??Ｍｍ??Ｆｏｒｍａｔｅ?Ａ?９??—ｙ?…一?９＾ｈ??ｍｍｍｍｍｗｍ??＼－Ａ???）??Ｃ，印?七一＾?Ｉ?＿＿??禪細(xì)辦?Ｈ，?Ｉ?｜??９ｉＣ‘Ｈ?…－〇ＶｄＨ?…￣Ｉ??；?：?Ｉ?Ｈ???５?？Ｍ??Ａｄｗｂｅａ?代一以?ＨＩ?ＣＯ?Ｈ｜．０??ＨＣ００Ｈ?９?〒Ｈｗ＿ｈ＾?’??圖１－４甲酸的兩種分解機(jī)理??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｔｗｏ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｏｆ?ＦＡ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ??甲酸分解的路徑受催化劑種類、溶液酸堿性和溫度的影響，如果走第二條路徑，??Ｃ０的產(chǎn)生會使催化劑中毒，以致喪失活性。因此，開發(fā)催化甲酸高效產(chǎn)氫的催化劑??是我們的工作重點。催化甲酸產(chǎn)氫的催化劑分為均相催化劑及非均相催化劑，均相催??化劑具有反應(yīng)接觸面積大、活性好、選擇性高的優(yōu)勢，然而在制備合成、回收利用等??方面存在問題，尤其是選用貴金屬基催化劑時，極大的限制了均相催化劑的應(yīng)用。非??均相催化劑可重復(fù)使用，利用效率高，更有發(fā)展空間。??１．３．２非均相催化劑??在過去的時間里，甲酸產(chǎn)氫的催化劑研究很多關(guān)注于Ｐｔ、Ｃｕ、Ｒｕ等元素，事實是??這些元素的催化劑或催化性能差，或反映所需溫度高，或催化產(chǎn)生ＣＯＲＭ，所以需??要聚焦性能更優(yōu)、選擇性更好的金屬元素如Ｐｄ、Ａｉｌ。對于這類催化劑，影響性能的??因素主要有顆粒的尺寸、組成和形貌，載體以及反應(yīng)時添加劑的選擇。??（１）顆粒的尺寸、組成和形貌??涉及到納米顆粒的催化劑，顆粒大小尺寸對于整個反映效率具有非常大的影響。??一般來說，顆粒越小性能越好。調(diào)控顆粒尺寸的方法包括將納米顆粒負(fù)載在多孔材

??，、１８３０?■?１?＊?１?ｒ￣￣￣，?？?＊?＇?１?＇?＊?？?１?＊??Ｕ?２４＿?２３００?２２１ＭＩ?２?麵?２０＜Ｍ）測丨?＿，??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ／ｃｍ＊??１８２０?＂丨ｆ?????ｙ＿＿＿＿＿＿１Ｍ＿＿＞ｉ＿＿＂…ｔ丨＂＂…＂丨丨■丨置＿＿＂丨＿＿，＿＿＿＿＿＿＿ｙ＿＿＿＿＿ｙ＿＿＿ｉｌ＿＿＿＜ｌ＿＿＿＿ｙ＿＿＿＿＿ｉＭｌ＿＿＿＿＿＿ｙ＿＿＿＿ｉ＿＿＿??０?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００?１４００?１６００??ｔｉｍｅ?Ｉｓ??圖１－６?Ｐｄ／Ｃ和Ｐｄ－Ｂ／Ｃ上的ＣＯ中Ｃ－Ｏ鍵拉伸頻率時間變化圖；插圖為加入ＦＡ－ＳＦ?３００秒后的譜??圖，以６０秒后的單束光譜為參考??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?Ｔｉｍｅ－ｃｏｕｒｓｅ?ｏｆ?ｃｈａｎｇｉｎｇ?Ｃ－Ｏ?ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｏｆ?ｂｒｉｄｇｅ－ｂｏｎｄｅｄ?ＣＯ?（ＣＯｂ）?ｏｎ?Ｐｄ／Ｃ?ａｎｄ??Ｐｄ－Ｂ／Ｃ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ．?Ｔｈｅ?ｉｎｓｅｔ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｗｅｒｅ?ｒｅｃｏｒｄｅｄ?３００?ｓ?ａｆｔｅｒ?ＦＡ－ＳＦ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，?ｕｓｉｎｇ?ｔｈｅ?ｓｉｎｇｌｅ?ｂｅａｍ??ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ａｃｑｕｉｒｅｄ?ａｔ?６０?ｓ?ａｓ?ｔｈｅ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ．??（２）晶種生長法??晶種生長是合成金屬納米晶體的重要方法，該方法需要己形成的晶體作為種子，??使其他金屬原子在其上成核。該方法由Ｍｕｒｐｈｙ在２００１年首次提出，以Ａｕ納米顆粒??為種子合成不同長徑比的Ａｕ納米棒此后，開始研究以種子法合成核殼、異質(zhì)結(jié)??構(gòu)、甚至是納米籠的晶體。如Ｘｉａ等提出以具有內(nèi)外表面的


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