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Ni輔助MoSMoS 2 /還原氧化石墨烯氣凝膠的設(shè)計(jì)、合成及堿性電化學(xué)析氫性能研究

發(fā)布時(shí)間:2021-09-22 03:01
  氫能是取代化石燃料的一種清潔的能源載體,可以用來緩解全球變暖問題。又因?yàn)闅淠芘c可再生能源儲(chǔ)存有關(guān)且為它提供能量而不排放二氧化碳。因此,氫氣的制備、存儲(chǔ)與應(yīng)用吸引了巨大的科學(xué)興趣。近年來,電解槽分解水是最有希望規(guī);囊环N高效生產(chǎn)氫的方式。而目前析氫性能最高的催化材料是Pt族金屬,但過于稀缺和造價(jià)成本太高而不能廣泛使用。所以探索高活性、低成本和含量充足的非貴金屬催化劑勢(shì)在必行。過去幾年,非貴金屬材料MoS2因展示了其優(yōu)越的析氫性能而受到巨大的關(guān)注且因成本低、資源豐富已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于能量?jī)?chǔ)存和析氫領(lǐng)域。然而,MoS2片層的固有堆積特性嚴(yán)重減少暴露的活性位點(diǎn)數(shù),另外,沿著兩個(gè)垂直堆疊的S-Mo-S夾層使得導(dǎo)電率極低,從而導(dǎo)致MoS2活性降低。所以試圖增加暴露在外的邊緣活性位點(diǎn)數(shù)和阻止MoS2片層堆積和團(tuán)聚問題至關(guān)重要。鑒于此,本論文報(bào)道了以石墨烯氣凝膠為基底復(fù)合MoS2策略,合成尺寸可控的MoS2/RGO氣凝膠催化劑及其Ni輔助MoS2/R... 

【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】:74 頁

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

Ni輔助MoSMoS 2 /還原氧化石墨烯氣凝膠的設(shè)計(jì)、合成及堿性電化學(xué)析氫性能研究


二硫化鉬2H、3R、1T晶型結(jié)構(gòu)示意圖

吸附自由能,交換電流密度,火山,氫原子


圖 1-12 交換電流密度與氫原子吸附自由能火山圖g. 1-12 Volcano plot of exchange current density and hydrogen ad化鉬理論和實(shí)驗(yàn)的研究可知,MoS2邊緣活性位點(diǎn)擁有領(lǐng)域都有不同的應(yīng)用。但是由于 MoS2固有的堆積和團(tuán)露的活性位點(diǎn),又由于 MoS2半導(dǎo)體特性導(dǎo)致的電導(dǎo)率了其在電解水的大規(guī)模使用,如何突破這種局限性,可通過將 MoS2和新型碳材料[44, 45]復(fù)合,不僅表現(xiàn)出 Mo合材料表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性。如 CNT[46-48]等。石墨烯由硫化鉬可以很好地復(fù)合,實(shí)現(xiàn)高效的電化學(xué)析氫。述結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

石墨,碳納米管


圖 1-13 石墨烯轉(zhuǎn)變(左)富勒烯(中)碳納米管(右)石墨13 Graphene transition of (left) fullerene (medium) carbon nanotubes (rig烯合成策略石墨烯的制備方法同制備 MoS2類似,也有多種制備途徑,分為理有機(jī)械剝離法[53]和化學(xué)氣相沉積法[54],化學(xué)有氧化還原法[5的石墨烯具有不同的優(yōu)缺點(diǎn),也具有不用應(yīng)用途徑:械剝離法:眾所周知,石墨是由許多石墨烯片堆積而成且通過此,如果將高純石墨中這些鍵打破的話,就能獲取單層的石墨烯地剝離石墨,最終剝離成很薄的石墨烯片層。通過這種方法制構(gòu)保持完整,具有很好的電子傳輸特性。學(xué)氣相沉積法(Chemical vapor deposition: CVD):就是將碳物解,然后在襯底上生長(zhǎng)石墨烯技術(shù),此工藝能制備更大的面積和高

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤催化熱解制氫的研究進(jìn)展[J]. 祁威,張蕾,張磊,舒新前,丁兆軍,李鋼.  中國(guó)煤炭. 2007(10)
[2]甲烷重整制氫用催化劑的研究進(jìn)展[J]. 楊修春,韋亞南.  材料導(dǎo)報(bào). 2007(05)
[3]氫能及其近期應(yīng)用前景[J]. 毛宗強(qiáng).  科技導(dǎo)報(bào). 2005(02)
[4]氫能——我國(guó)未來的清潔能源[J]. 毛宗強(qiáng).  化工學(xué)報(bào). 2004(S1)



本文編號(hào):3403003

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