環(huán)境與能源問題伴隨著社會與經濟的發(fā)展愈發(fā)嚴峻,因此開發(fā)環(huán)保的清潔能源迫在眉睫。氫能是近年來清潔能源的研究熱點,不僅具有高的燃燒熱值,而且清潔無污染。質子交換膜燃料電池（PEMFC）作為一種高效的氫能利用技術,具有重要的應用前景。到目前為止,貴金屬Pt基催化劑仍然是最常用也是最有效的PEMFC氧氣還原反應（ORR）催化劑。然而,在長期工況條件下,Pt基催化劑（常為Pt/C）在PEMFC中的實際應用受到某些因素的限制,特別是碳載體的腐蝕加劇了Pt的燒結、團聚、脫落和流失,嚴重影響了Pt基催化劑的催化效率和使用壽命。因此,探索高性能的新型載體材料是提高Pt催化性能的一個現(xiàn)實有效也非常重要的途徑。在氫能的大規(guī)模制備方面,電解水技術為可持續(xù)的清潔產氫提供了一個有希望的路徑,這需要高性能和穩(wěn)定的析氫反應（HER）和析氧反應（OER）電催化劑,以降低過電位并減少能耗。貴金屬RuO₂/IrO₂和Pt/C分別具有高的析氧和析氫反應活性,但是由于它們高成本和稀缺性,嚴重限制了其在電解水制氫中的廣泛應用。因此,在電解水技術的發(fā)展過程中,開發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的非貴金... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)Pt/C，TiN@Pt和TiNiN@Pt的循環(huán)伏安(CV)曲線；(b)在0.1MHClO4中的ORR極化曲線；(c)來自(b)的三種催化劑的Pt質量活性和比活性；(d)ADT測試前后的極化曲線

Se2NW/CC:(a) 析氫反應的極化曲線；(b) Tafel 斜率；(c) 在 0.5 M H2SO4中 0.1~-進行的 1000次 CV前后的極化曲線；(d) 在 0.5 M H2SO4中的時間電流曲線。[65]gure 1.4 CoSe2NW/CC:(a) HER Polarization curves. (b) Tafel plots. (c) Polarizatin 0.5 M H2SO4initially and after 1000 potential sweeps between 0.1 and 0.3 V.Time-dependent current density curves in 0.5 M H2SO4.[65]來，一些過渡金屬硫化物、硒化物、磷化物在 HER 方面表現(xiàn)出了出Liu[63]通過水熱合成方法制備了一種微小尺寸的超薄二硫化鉬納米片，型的二維(2D)納米材料均勻鑲嵌在石墨烯片上(MoS2/G)，所制備的 Mo對 HER 具有超高的催化活性，具有 30 mV 的低起始過電位，在電流A/cm2處對應的過電勢為 110 mV，Tafel 斜率為 67.4 mV/dec。其所表HER 性能應歸因于 MoS2/G 的復合結構提供了大量的活性位點和大的面積，并且還具有出有利于電子傳輸和捕獲 H+的性質。此外，MoS2烯之間的強鍵合作用可有助于實現(xiàn)長期的電化學穩(wěn)定性和結構的完整00次連續(xù)循環(huán)測試后表現(xiàn)出 97%的活性保持率。Xu等[64]提出了一種簡

青島大學碩士學位論文過 5000 次。Liu 等[65]通過簡單的兩步水熱的制備方法在碳布上制備了 C陣列(CoSe2NW/CC)，用作電化學析氫的 3D 納米陣列電極。CoSe2NW介質中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性和耐久性，如圖 1.4 所示，它在 10 和 100的過電勢分別是 130 和 164 mV，并且其活性可以保持至少 48 小時。W通過一步水熱反應實現(xiàn)了 Mo、S 共摻雜的 NiSe 納米片在導電基底泡 共摻雜的 NiSe/NF-160 NSs)上的原位生長，作為高效催化劑其表現(xiàn)出R 催化活性，在過電位為 88 mV 處對應的電流密度為 10 mA cm-2，實o和 S 的同時引入可以實現(xiàn)材料形貌和電子結構的雙重調控。


本文編號：3446557