發(fā)布時(shí)間：2021-09-11 10:55

　　氫能作為一種能量密度高、環(huán)境友好和可再生的清潔能源被認(rèn)為是可替代傳統(tǒng)化石類能源的最理想選擇。而相對于從化石原料出發(fā)重整制氫,電解水產(chǎn)氫是目前最希望被成功開發(fā)的替代技術(shù)。發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于尋找高效而低廉的電催化劑。Pt基電催化劑是目前活性最高的產(chǎn)氫催化劑,但考慮到Pt金屬成本高、地殼含量低等問題,發(fā)展高效的非貴金屬電催化劑成為該領(lǐng)域重要研究課題。迄今為止,人們已經(jīng)開發(fā)出過渡金屬及其合金、硫化物、碳化物、氮化物、硼化物、磷化物以及雜原子摻雜和改性的碳基催化劑。雖然這些催化劑展現(xiàn)出較高的電催化析氫活性,但是一方面絕大多數(shù)催化劑活性依然不能與貴金屬鉑相媲美;更重要的是發(fā)展非貴金屬催化劑的新種類能從分子層面揭示提高催化活性的外在因素與內(nèi)在機(jī)制,將不斷為這一研究領(lǐng)域的研究帶來新突破。當(dāng)前的一個(gè)重要研究策略是構(gòu)筑具有多元活性組分的復(fù)合型納米材料:利用多元組分的協(xié)同作用,降低復(fù)合材料表面析氫自由能,提高催化活性,進(jìn)而獲得新型催化劑。然而,多組分復(fù)合型納米材料的制備面臨如下問題:納米材料中各納米粒子間兩類組分材料復(fù)合在一起的組成一致性如何保證?復(fù)合納米材料本身如何防止過度聚合和板結(jié)?以及如何保持復(fù)合... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 多酸簡介
    1.2 多酸基電催化析氫反應(yīng)(HER)研究進(jìn)展
        1.2.1 HER簡介
        1.2.2 HER機(jī)理
        1.2.3 HER性質(zhì)參數(shù)
        1.2.4 HER催化劑分類
        1.2.5 多酸基HER催化劑研究進(jìn)展
    1.3 選題依據(jù)與目的
    1.4 實(shí)驗(yàn)試劑與測試手段
        1.4.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        1.4.2 測試手段
第二章 由多酸制備氮摻雜碳層包覆的Co_2P/WC納米異質(zhì)結(jié)用于電解水產(chǎn)氫反應(yīng)研究
    2.1 引言
    2.2 電催化劑的制備
        2.2.1 多酸Na_9[A-PW_9O_(34)]的合成
        2.2.2 Na_9(NH_4)_5[{(B-α-PW_9O_(34))Co_3(OH)(H_2O)_2(Ale)}_2Co]·35H_2O的合成
        2.2.3 納米異質(zhì)結(jié)Co_2P/WC@NC的制備
        2.2.4 其他對照樣品的制備
    2.3 電催化劑的制備討論
    2.4 材料表征
        2.4.1 X-射線粉末衍射(XRD)
        2.4.2 Raman光譜
        2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.4 X射線能量色散譜(EDX)
        2.4.5 異質(zhì)結(jié)Co_2P/WC@NC的形貌表征
        2.4.6 BET(Brunauer-Emmett-Teller)測試
    2.5 電化學(xué)HER性質(zhì)測試
    2.6 HER理論計(jì)算研究
    2.7 小結(jié)
第三章 由多酸制備氮摻雜碳層包覆的Ni_2P/WC納米異質(zhì)結(jié)用于電解水產(chǎn)氫反應(yīng)研究
    3.1 引言
    3.2 電催化劑的制備
        3.2.1 H_(15)Na_(13)[{Ni_4(OH)_3(PO_4)_4}_4(PW_9O_(34))4]·25H_2O的合成
        3.2.2 納米Ni_2P/WC@NC的制備
        3.2.3 其他對照樣品的制備
    3.3 電催化劑的制備討論
    3.4 材料表征
        3.4.1 X-射線粉末衍射(XRD)
        3.4.2 Raman光譜
        3.4.3 形貌表征
        3.4.4 X射線光電子能譜(XPS)
        3.4.5 BET(Brunauer-Emmett-Teller)測試
    3.5 電化學(xué)HER性質(zhì)測試
    3.6 小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間公開發(fā)表論文及著作情況



本文編號：3392871