傳統(tǒng)化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染和能源短缺等問題在全球引起了廣泛的關(guān)注。氫能由于其高能量密度、可持續(xù)、清潔無污染以及低分子質(zhì)量的優(yōu)點,被認(rèn)為是從根本性解決能源與環(huán)境等全球性問題的理想替代能源。電解水是生產(chǎn)高純度氫的重要方法,是現(xiàn)代清潔能源技術(shù)的重要組成部分。目前,電化學(xué)催化制氫使用的Ru O2和Ir O2貴金屬催化劑效果較好但較昂貴,且元素儲量有限。氧析出反應(yīng)（OER）涉及多個質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移步驟,動力學(xué)緩慢,成為一直困擾電解水制氫領(lǐng)域的難題。為了提高電解水制氫的能量轉(zhuǎn)化效率,尋找新型高效穩(wěn)定的OER電催化劑是一個值得關(guān)注的方向。本論文設(shè)計合成了Ce摻雜的MnO2納米花;Ce摻雜的CuS納米片和W摻雜的CuS微米花結(jié)構(gòu),對氧/硫化物催化材料的制備及其析氧反應(yīng)性能的研究做了以下工作:1、采用氧化還原方法,通過簡單水熱法合成一系列微量稀土元素Ce摻雜的二氧化錳納米花,并將其應(yīng)用于催化析氧反應(yīng)。研究表明,鈰含量為0.0250 mmoL時,Ce-MnO₂暴露出更大的比表面積,在1.0 M KOH電解液中,10 mA·cm-2的電流密度下,僅需要221 m V的過電位和44... 

【文章來源】：安徽師范大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電解水裝置圖

安徽師范大學(xué)碩士畢業(yè)論文4H*+H2O(l)+e-→H2(g)+OH-(aq)(alkalineandneutralsolutions)(11)③Tafelstep:H*+H*→H2(g)(acidic,alkalineandneutralsolutions)(12)圖1.2表示在陰極上HER的可能反應(yīng)路線的示意圖。Figure1.2SchematicrepresentingpossiblereactionroutesforHERonacathode.圖1.3HER的log(i0)（交換電流）的火山圖與金屬-H鍵能(a)和ΔGH*(b)的關(guān)系。Figure1.3(a,b)Volcanoplotforlog(i0)(exchangecurrent)oftheHERasafunctionofmetal–Hbondenergy(a)andΔGH*(b).Volmerstep步驟無論如何都會發(fā)生。HER催化劑的性質(zhì)決定了第二步是Heyrovsky步還是Tafel步[18]。這兩種情況也可能同時發(fā)生。通常，H的吉布

安徽師范大學(xué)碩士畢業(yè)論文4H*+H2O(l)+e-→H2(g)+OH-(aq)(alkalineandneutralsolutions)(11)③Tafelstep:H*+H*→H2(g)(acidic,alkalineandneutralsolutions)(12)圖1.2表示在陰極上HER的可能反應(yīng)路線的示意圖。Figure1.2SchematicrepresentingpossiblereactionroutesforHERonacathode.圖1.3HER的log(i0)（交換電流）的火山圖與金屬-H鍵能(a)和ΔGH*(b)的關(guān)系。Figure1.3(a,b)Volcanoplotforlog(i0)(exchangecurrent)oftheHERasafunctionofmetal–Hbondenergy(a)andΔGH*(b).Volmerstep步驟無論如何都會發(fā)生。HER催化劑的性質(zhì)決定了第二步是Heyrovsky步還是Tafel步[18]。這兩種情況也可能同時發(fā)生。通常，H的吉布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]過渡金屬硫化物催化劑催化加氫作用機(jī)理[J]. 柴永明,安高軍,柳云騏,劉晨光.  化學(xué)進(jìn)展. 2007(Z1)



本文編號：3503219