氫能因其高能量密度和清潔度,被認(rèn)為是有限化石燃料的理想替代品。電解水是制備氫能的有效手段之一,包括析氫（Hydrogen Evolution Reaction,HER）和析氧（Oxygen Evolution Reaction,OER）兩個(gè)半反應(yīng),其中OER是影響電解水效率的主要原因。雖然,貴金屬OER催化劑具有優(yōu)異的析氧催化性能,但其昂貴性和稀缺性嚴(yán)重限制了它們的發(fā)展。因此高效廉價(jià)的OER非貴金屬催化劑的開發(fā)是重要的研究方向。在非貴金屬催化劑的研究中,其OER機(jī)理的正確認(rèn)識(shí)是開發(fā)和應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。過渡金屬磷化物具有導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),在非貴金屬催化劑中備受關(guān)注,但其OER機(jī)理尚未明確。本文采用第一性原理對(duì)過渡金屬Ni₂P表面不同析氧反應(yīng)路徑及鐵摻雜Ni₂P表面析氧反應(yīng)機(jī)理及摻雜的影響機(jī)制進(jìn)行研究。具體結(jié)果如下:第一,對(duì)Ni₂P表面不同析氧反應(yīng)路徑的對(duì)比研究表明,反應(yīng)的決速步為*OOH生成過程。在決速步之前,由于*O、*OH的自由能較低,易在表面富集和積累,Ni₂P表面優(yōu)先形成羥... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）計(jì)算OER中間體的結(jié)合能，（b）OH和O之間結(jié)合能的差對(duì)不同表面的過電位構(gòu)建的火山圖

Ni2P原胞結(jié)構(gòu)模型圖，（a）側(cè)視圖體相，（b）俯視圖；圖中深藍(lán)色為Ni原子，紫色為P原子

O吸附在（a）Ni3P2表面和（b）Ni3P表面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]材料模擬軟件在半導(dǎo)體物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 王生釗,黃大勇,南春娟,高有堂,尹應(yīng)鵬,胡冬梅,喬建良,徐源,宋金璠.  教育教學(xué)論壇. 2019(10)
[2]電催化析氧反應(yīng)過渡金屬磷化物和硫化物催化劑研究進(jìn)展（英文）[J]. 彭立山,SyedShoaib Ahmad Shah,魏子棟.  催化學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]Cu（111）表面能及功函數(shù)的第一性原理計(jì)算[J]. 王建敏,周玨,劉繼東,熊志華.  江西科學(xué). 2006(01)



本文編號(hào)：3467557