隨著能源短缺和環(huán)境危機,氫能作為一種理想能源,受到了極大的關(guān)注。其中電解水制氫具有制備條件簡單以及應(yīng)用范圍廣等諸多優(yōu)點,有望成為未來制氫的主要途徑之一。電解水制氫最關(guān)鍵的是電極催化材料,目前為止,鉑系貴金屬（Pt,Pd,Ru）的電催化活性最好,但其商業(yè)應(yīng)用受到儲量和價格的極大限制。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一種人工設(shè)計合成的新型材料,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、易制備、導電性能好等諸多優(yōu)點,近年來在光、電、催化等領(lǐng)域得到了廣泛的研究。理論研究表明,碳自摻雜能形成離域大π鍵,引起g-C₃N₄能帶結(jié)構(gòu)的改變,導電性增強,同時比表面積增加,氧化還原活性增強。在前期理論研究的基礎(chǔ)上,本論文擬通過設(shè)計合成非金屬硼元素（B）及非貴金屬元素（Fe,Co,Ni）摻雜氮化碳,制備具有高活性位點和導電性能好的電催化材料,主要內(nèi)容如下:1.硼酸作為硼源,通過調(diào)整“摻雜”策略來合成硼元素摻雜的氮化碳（B-g-C₃N₄）,用硼取代網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的C原子以形成π-鍵鍵合的平面分層結(jié)構(gòu)。探討了摻雜量... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

991-2016年常規(guī)能源的全球消耗量變化

作為一種理想的綠色能源，不僅要實現(xiàn)使用上的清潔環(huán)保，更要滿足人們源消費的需求量。目前，氫能的制備方法眾多，主要可以歸為以下幾大類：1）化石能源制氫在各種制氫方式中，化石能源制氫在當前乃至今后的一段時間內(nèi)依然是氫備的最主要方式之一。當前，化石能源制氫的主要來源仍是石油、煤炭，少來源于甲醇的裂解或者天然氣的重整�；茉粗茪涞倪^程多涉及高溫以及。比如，以煤為原料典型的氫氣制備方法主要有煤焦化制氫和煤氣化制氫兩種①煤焦化制氫[8]顧名思義，煤焦化制氫是選取煤為原材料，在較高溫度（~1000 ℃）下將化，高溫焦化過程中阻斷空氣（主要是氧氣的作用）。煤焦化最初的目的是生產(chǎn)焦炭。后來，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)煤焦化過程中會產(chǎn)生大量的焦爐煤氣，其組分含有大量氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等氣體。以副產(chǎn)品焦爐煤氣為制料經(jīng)過多個步驟（圖 1.2）來制備氫氣。

g-C3N4摻雜/驅(qū)動合成電催化析氫材料的研究法以煤為原料，將其置于氣化爐內(nèi)，在特定條件下發(fā)生一系列體狀的煤氣化為氫氣、二氧化碳、甲烷以及其他可燃性氣體以及流程示意圖如下：C(s)2HO(g)CO(g)2H(g)CO(g)HO(g)CO(g)H(g)C(s)HO(g)CO(g)H(g)222222 22(1.2-1.4)

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3436374