現(xiàn)如今,化石燃料的大量燃燒引發(fā)了能源危機(jī)和環(huán)境污染問題,開發(fā)清潔可再生能源成為了21世紀(jì)面臨的重要挑戰(zhàn)。氫能作為一種清潔可再生能源,它的開發(fā)成為目前研究的熱點(diǎn)。在制氫技術(shù)中,電解水是生產(chǎn)高純度氫能的最有前途的方法之一,因此,析氫反應(yīng)（HER）、析氧反應(yīng)（OER）和氧還原反應(yīng)（ORR）的反應(yīng)速率不可避免的決定了能量轉(zhuǎn)換的效率。使用性能優(yōu)良的催化劑可以顯著降低電解水的過電位,有效驅(qū)動(dòng)水分解。通常,基于貴金屬（Pt,Ir和Ru）的催化劑可以有效降低活化能,加快反應(yīng)速率。但是由于稀缺性和高成本,難以大規(guī)模應(yīng)用。然而過渡金屬化合物（TMC）由于具有低成本,含量豐富,較高的電化學(xué)活性和長期穩(wěn)定性等獨(dú)特的性質(zhì),近年來人們對(duì)其水分解電催化性能進(jìn)行了大量的的研究。本文研究了過渡金屬磷化物、雙金屬硫化物和雙金屬硒化物與碳材料結(jié)合制備的過渡金屬納米復(fù)合材料,并對(duì)其電解水催化性能進(jìn)行了研究,主要工作如下:（1）由于過渡金屬磷化物（TMP）對(duì)氧還原和析氧反應(yīng)（ORR和OER）有出色的催化性能,通過在N₂/H₂（95:5）氣氛下于500°C熱解P、Ni前驅(qū)體,成功合成了... 

【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電解水裝置

第二章介孔碳包裹的磷化鎳納米粒子的制備及其析氧氧還原性能的研究17圖2.2TEM圖像（A，C，E）和HRTEM圖像（B，D，F(xiàn)）：Ni2P/C-400（A，B），Ni2P/C-600（C，D），Ni12P5/C-500（E，F(xiàn)），Ni2P/C-400，Ni2P/C-600，Ni12P5/C-500的尺寸分布如圖2A，C和E中插圖所示。2.3.2Ni2P/C催化劑的晶體結(jié)構(gòu)和組成通過XRD研究了碳包裹的磷化鎳納米顆粒的晶體性質(zhì)。熱解氣氛將影響磷化鎳納米顆粒的相結(jié)構(gòu)。圖2.3A顯示了在H2/N2氣氛中在400至600oC的溫度下通過熱解獲得的磷化鎳納米顆粒的XRD圖�？梢栽�40.8°，44.7°，47.5°，54.1°和55.0°處獲得一系列的衍射峰，分別對(duì)應(yīng)于Ni2P的六方結(jié)構(gòu)中（111），（201），（210），（300）和（211）的晶相（PDF#03-065-3544）[65]。當(dāng)磷化鎳前驅(qū)體在N2氣氛中于500oC進(jìn)行熱解時(shí)，在32.7°，35.8°，38.3°，41.2°，41.7°，44.5°，

第二章介孔碳包裹的磷化鎳納米粒子的制備及其析氧氧還原性能的研究1847.1°，48.9°，54.1°和56.1°處出現(xiàn)了另一系列的衍射峰，分別對(duì)應(yīng)于Ni12P5四方結(jié)構(gòu)的（310），（301），（112），（202），（400），（330），（240），（312），（510）和（501）晶相(PDF#03-065-1623)[66]。圖2.3Ni2P/C-400,Ni2P/C-500,Ni2P/C-600,Ni12P5/C-500的XRD圖譜（A），拉曼光譜（B），解吸等溫線（C）以及通過HK和BJH方法測(cè)定的微孔和中孔分布圖（D）通過拉曼光譜研究了碳材料的石墨化程度。如圖2.3B所示，特征D波段（1349cm-1）和G波段（1586cm-1）可以提供有關(guān)芳香環(huán)無序和sp2-雜化C原子的結(jié)晶的信息[65]。當(dāng)熱解溫度從400oC升高到600oC時(shí)，Ni2P/C雜化物的ID/IG比從0.90降低到0.68，這表明較高的熱解溫度將有利于在Ni2P/C雜化物中形成有序的石墨結(jié)構(gòu)。此外，Ni2P/C-500雜化物的ID/IG比（0.72）高于Ni12P5/C-500雜化物的ID/IG比（0.69），表明前者比后者具有相對(duì)更多的缺陷位點(diǎn)[67]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Nitrogen?Doped Carbon?Encased Bimetallic Selenide for High?Performance Water Electrolysis[J]. Junhui Cao,Kexin Wang,Jiayi Chen,Chaojun Lei,Bin Yang,Zhongjian Li,Lecheng Lei,Yang Hou,Kostya Ostrikov.  Nano-Micro Letters. 2019(04)
[2]Synthesis of 3D Hexagram-Like Cobalt–Manganese Sulfides Nanosheets Grown on Nickel Foam: A Bifunctional Electrocatalyst for Overall Water Splitting[J]. Jingwei Li,Weiming Xu,Jiaxian Luo,Dan Zhou,Dawei Zhang,Licheng Wei,Peiman Xu,Dingsheng Yuan.  Nano-Micro Letters. 2018(01)



本文編號(hào)：3471626