傳統(tǒng)化石燃料的大量消耗不僅引發(fā)了能源接近枯竭的問題,而且導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染,因此尋求一種清潔、可再生的能源成為解決問題的關(guān)鍵。氫能由于其能量密度高、安全的副產(chǎn)物水等優(yōu)點(diǎn)而受到研究者的廣泛關(guān)注。電解水技術(shù)是制氫的一種有效的手段,且電解水的另一產(chǎn)物是氧氣,其在冶煉、國防、醫(yī)療等方面也具有極其重要的應(yīng)用。電解水的效率由析氫、析氧兩個(gè)半反應(yīng)共同決定,高效的催化劑能大幅提高電解水效率。當(dāng)前,Pt/C是效率最高的析氫反應(yīng)（HER）催化劑,Ru O2或Ir O2是效率最高的析氧反應(yīng)（OER）催化劑,然而它們價(jià)格昂貴,儲量少,不能廣泛使用。因此,開發(fā)高效的非貴金屬催化劑顯得十分重要。過渡金屬（Fe、Co、Ni等）儲量豐富、價(jià)格低廉、催化活性高,本論文從改善材料的形貌、組成和電子結(jié)構(gòu)等方面入手,從而達(dá)到優(yōu)化材料催化活性的目的。本文研究內(nèi)容分為三個(gè)部分:第一、采用一步水熱法制備出雙金屬Ni Fe-MOF-74二維納米片,利用雙金屬的協(xié)同效應(yīng)優(yōu)化催化劑的形貌與電子結(jié)構(gòu);第二,利用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為軟模板獲得立方體形貌的ZIF-67,摻入鐵源后再通過低溫磷化處理,制備出具有中空結(jié)構(gòu)的Fe-C... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 電催化水裂解
    1.3 析氫反應(yīng)
        1.3.1 析氫反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 析氫反應(yīng)催化劑的研究進(jìn)展
    1.4 析氧反應(yīng)
        1.4.1 析氧反應(yīng)機(jī)理
        1.4.2 析氧反應(yīng)催化劑的研究進(jìn)展
    1.5 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 形貌與結(jié)構(gòu)表征
    2.3 電化學(xué)測試
        2.3.1 工作電極的制備
        2.3.2 電化學(xué)性能測試
第3章 原位生長在泡沫鎳上的二維MOF-74納米片作為高效全水電解催化劑
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑材料的表征
        3.3.2 催化劑材料的電化學(xué)測試
    3.4 小結(jié)
第4章 MOFs衍生的Fe-Co-P納米箱作為高效全水電解催化劑
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 ZIF-67立方體的制備
        4.2.2 Fe摻雜的ZIF-67立方體的制備
        4.2.3 Fe-Co-P納米箱的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑材料的表征
        4.3.2 催化劑材料的電化學(xué)測試
    4.4 小結(jié)
第5章 采用電沉積技術(shù)制備富含缺陷的鉬酸鹽作為高效全水電解催化劑
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 催化劑材料的表征
        5.3.2 催化劑材料的電化學(xué)測試
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A 2D NiFe Bimetallic Metal–Organic Frameworks for Efficient Oxygen Evolution Electrocatalysis[J]. Yongchao Hao,Qinglin Liu,Ying Zhou,Zeqian Yuan,Yanan Fan,Zhuofeng Ke,Cheng-Yong Su,Guangqin Li.  能源與環(huán)境材料(英文). 2019(01)
[2]水電解析氫低貴/非貴金屬催化劑的研究進(jìn)展[J]. 李陽,羅兆艷,葛君杰,劉長鵬,邢巍.  電化學(xué). 2018(06)
[3]過渡金屬磷化物在電解水制氫方向的研究進(jìn)展[J]. 冀國超,趙笑飛.  化工管理. 2018(33)
[4]新能源材料的研究進(jìn)展[J]. 蔣利軍,張向軍,劉曉鵬,朱磊,尉海軍.  中國材料進(jìn)展. 2009(Z1)



本文編號：3439481