氫能是一種潔凈、高效的二次能源,因其來(lái)源廣泛、能量密度高和綠色無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)成為理想的能源替代方式。電解水制氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電能和化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換,是最為理想的綠色無(wú)污染的制氫技術(shù)。水分解可分為兩個(gè)半反應(yīng):析氫反應(yīng)（HER）和析氧反應(yīng)（OER）,這兩個(gè)半反應(yīng)對(duì)于全解水的效率都至關(guān)重要。發(fā)展經(jīng)濟(jì)有效、高活性和高穩(wěn)定性的HER和OER電催化劑來(lái)增加電解水反應(yīng)速率和降低析氫析氧過(guò)電位是整個(gè)電解水發(fā)展的關(guān)鍵。目前高效的OER電催化劑（Ru02和IrO2）和HER電催化材料（Pt、Ru和Rh等）依然是貴金屬,但高昂的價(jià)格和稀有性限制了它們的廣泛應(yīng)用。對(duì)于析氧反應(yīng)來(lái)說(shuō),金屬Co及其合金在堿性介質(zhì)中具有較低的過(guò)電位,成本低、易制備,并在陽(yáng)極極化條件下抗腐蝕性強(qiáng)。OER過(guò)程中產(chǎn)生的高價(jià)鈷氧化物CoOOH是催化析氧反應(yīng)的活性位點(diǎn),因此可作為理想的OER催化劑。對(duì)于析氫反應(yīng)來(lái)說(shuō),過(guò)渡金屬尤其是金屬Co具有合適的氫吸附能,Co基氧化物或氫氧化物都能夠很好地促進(jìn)水的解離,因此鈷基材料是具有極大應(yīng)用前景的HER電催化劑。但是這些催化劑的活性和穩(wěn)定性與貴金屬相比仍有較大的差距,因此需要對(duì)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男砸蕴岣叽呋瘎┑?.. 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１＿１電解水體系裝置示意圖［１２］??

〇ｏｈ圖１－２?（ａ）金屬氧化物催化劑性能與中間體吸附能關(guān)系的ＯＥＲ火山圖；（ｂ）各種ＯＥＲ催化劑在酸??液和堿液中的過(guò)電位比較［２１］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?（ａ）?ＯＥＲ?ｖｏｌｃａｎｏ?ｐｌｏｔ?ｆｏｒ?ｍｅｔａｌ?ｏｘｉｄｅｓ，?（ｂ）?Ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｃａｌ?ｔｒｅｎｄ?ｉｎ?ｏｖｅｒｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｏｆ?ｖａｒｉｏｕｓ?ＯＥＲ??

ＡＧ〇－ＡＧｏｈ?［ｅＶ］?Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ?ｄａｔｅ?［Ｙｅａｒ］??圖１－２?（ａ）金屬氧化物催化劑性能與中間體吸附能關(guān)系的ＯＥＲ火山圖；（ｂ）各種ＯＥＲ催化劑在酸??液和堿液中的過(guò)電位比較［２１］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?（ａ）?ＯＥＲ?ｖｏｌｃａｎｏ?ｐｌｏｔ?ｆｏｒ?ｍｅｔａｌ?ｏｘｉｄｅｓ，?（ｂ）?Ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｃａｌ?ｔｒｅｎｄ?ｉｎ?ｏｖｅｒｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｏｆ?ｖａｒｉｏｕｓ?ＯＥＲ??ｃａｔａｌｙｓｔｓ?ｉｎ?ａｃｉｄ?ａｎｄ?ａｌｋａｌｉｎｅ１２１１??許多研究者發(fā)現(xiàn)，在ＯＥＲ過(guò)程中催化劑可能發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，因?yàn)椋希牛沂窃诜浅??髙的陽(yáng)極電位下進(jìn)行的，會(huì)造成ＯＥＲ的活性相與原始制備的樣品不同，從而可能因?yàn)??缺乏反應(yīng)期間電催化劑的結(jié)構(gòu)信息而得出錯(cuò)誤的結(jié)論＠＿２５］。因此，ＯＥＲ催化劑的深入??研宄需要伴隨著原位技術(shù)的發(fā)展。然而

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)氫氣行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周連元.  氣體分離. 2015(03)
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本文編號(hào)：3461981