過渡金屬硫化物的制備及其電催化析氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-30 11:07
隨著人口和能源消耗的增加,能源危機(jī)已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。發(fā)展可持續(xù)可再生能源(例如風(fēng)能、太陽能和氫能等)是解決當(dāng)前能源和環(huán)境問題最有效的方法。氫能具有燃燒熱值高、產(chǎn)物無污染以及來源豐富等優(yōu)點(diǎn),目前已受到人們的廣泛關(guān)注。電催化制氫是目前公認(rèn)的高效制氫方式,常用的催化劑有兩種,分別是貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑價(jià)格昂貴、儲(chǔ)量稀少,限制了其大規(guī)模的使用。非貴金屬催化劑中的過渡金屬硫化物儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜,在電催化析氫方面具有很大的潛力。但是過渡金屬硫化物的析氫性能仍遠(yuǎn)低于貴金屬,同時(shí)還存在導(dǎo)電性差、易團(tuán)聚等問題。針對(duì)上述問題,本論文中以過渡金屬硫化物FeS2和Cu2MoS4為研究對(duì)象,通過引入異質(zhì)原子和復(fù)合高導(dǎo)電性石墨烯基底兩種方法對(duì)其電催化析氫性能進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。具體的研究工作和主要結(jié)論概括如下。(1)在希萊克系統(tǒng)中采用熱注射法,通過添加表面活性劑、改變硫源以及改變反應(yīng)溫度等實(shí)驗(yàn)條件摸索制備黃鐵礦FeS2。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)硫源為硫粉、反應(yīng)溫度為220℃時(shí)可以制備得到黃鐵礦FeS2
【文章來源】:長春大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
黃鐵礦FeS2的晶體結(jié)構(gòu)
5圖1-2P-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(a)側(cè)視圖和(b)俯視圖,I-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(c)側(cè)視圖和(d)俯視圖1.3.2FeS2析氫電催化研究現(xiàn)狀FeS2在地球中儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜,對(duì)環(huán)境友好無污染,目前受到人們的熱切關(guān)注,在電催化、電池、超級(jí)電容器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用[26,27]。針對(duì)當(dāng)前面臨的能源短缺問題,我們對(duì)FeS2在電催化析氫領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行具體的介紹和分析。目前,實(shí)驗(yàn)上制備FeS2的方法很多,制備得到樣品的形貌也是多種多樣。2013年,J.MatthewLucas等人以FeCl3為Fe源,制備得到黃鐵礦FeS2橢球,但是這些納米粒子均堆砌在一起。在此基礎(chǔ)上,他們利用一種罕見的配體1-己烷磺酸鹽成功制備出尺寸為80nm的FeS2立方納米晶[28],如圖1-3所示。圖1-3(a)未加入配體與(b)加入配體制備得到的FeS2的TEM圖
5圖1-2P-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(a)側(cè)視圖和(b)俯視圖,I-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(c)側(cè)視圖和(d)俯視圖1.3.2FeS2析氫電催化研究現(xiàn)狀FeS2在地球中儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜,對(duì)環(huán)境友好無污染,目前受到人們的熱切關(guān)注,在電催化、電池、超級(jí)電容器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用[26,27]。針對(duì)當(dāng)前面臨的能源短缺問題,我們對(duì)FeS2在電催化析氫領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行具體的介紹和分析。目前,實(shí)驗(yàn)上制備FeS2的方法很多,制備得到樣品的形貌也是多種多樣。2013年,J.MatthewLucas等人以FeCl3為Fe源,制備得到黃鐵礦FeS2橢球,但是這些納米粒子均堆砌在一起。在此基礎(chǔ)上,他們利用一種罕見的配體1-己烷磺酸鹽成功制備出尺寸為80nm的FeS2立方納米晶[28],如圖1-3所示。圖1-3(a)未加入配體與(b)加入配體制備得到的FeS2的TEM圖
本文編號(hào):3415739
【文章來源】:長春大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
黃鐵礦FeS2的晶體結(jié)構(gòu)
5圖1-2P-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(a)側(cè)視圖和(b)俯視圖,I-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(c)側(cè)視圖和(d)俯視圖1.3.2FeS2析氫電催化研究現(xiàn)狀FeS2在地球中儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜,對(duì)環(huán)境友好無污染,目前受到人們的熱切關(guān)注,在電催化、電池、超級(jí)電容器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用[26,27]。針對(duì)當(dāng)前面臨的能源短缺問題,我們對(duì)FeS2在電催化析氫領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行具體的介紹和分析。目前,實(shí)驗(yàn)上制備FeS2的方法很多,制備得到樣品的形貌也是多種多樣。2013年,J.MatthewLucas等人以FeCl3為Fe源,制備得到黃鐵礦FeS2橢球,但是這些納米粒子均堆砌在一起。在此基礎(chǔ)上,他們利用一種罕見的配體1-己烷磺酸鹽成功制備出尺寸為80nm的FeS2立方納米晶[28],如圖1-3所示。圖1-3(a)未加入配體與(b)加入配體制備得到的FeS2的TEM圖
5圖1-2P-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(a)側(cè)視圖和(b)俯視圖,I-Cu2MoS4原子結(jié)構(gòu)(c)側(cè)視圖和(d)俯視圖1.3.2FeS2析氫電催化研究現(xiàn)狀FeS2在地球中儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜,對(duì)環(huán)境友好無污染,目前受到人們的熱切關(guān)注,在電催化、電池、超級(jí)電容器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用[26,27]。針對(duì)當(dāng)前面臨的能源短缺問題,我們對(duì)FeS2在電催化析氫領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行具體的介紹和分析。目前,實(shí)驗(yàn)上制備FeS2的方法很多,制備得到樣品的形貌也是多種多樣。2013年,J.MatthewLucas等人以FeCl3為Fe源,制備得到黃鐵礦FeS2橢球,但是這些納米粒子均堆砌在一起。在此基礎(chǔ)上,他們利用一種罕見的配體1-己烷磺酸鹽成功制備出尺寸為80nm的FeS2立方納米晶[28],如圖1-3所示。圖1-3(a)未加入配體與(b)加入配體制備得到的FeS2的TEM圖
本文編號(hào):3415739
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