新型過渡金屬納米復合材料的制備及其在電解水方面的應用
發(fā)布時間:2021-11-24 22:17
快速增長的世界人口需求增加了大量的能源消耗。由于石油資源有限,迫切需要開發(fā)新技術提供清潔,價格實惠的可再生能源。氫能是一種綠色可再生燃料,在未來有可能取代化石燃料。由電驅動(最好是太陽能)的水解是生產高純度氫的最有前途的方法之一。高效的電解水需要活性好和性能穩(wěn)定的催化劑,可以加快電極反應即析氧反應(OER),析氫反應(HER)和氧還原反應(ORR)的動力學速率。貴金屬及其氧化物如Pt,RuO2和IrO2是目前最有效的催化劑,因高成本和稀缺性使其在大規(guī)模的應用中受到極大限制,不適合用于工業(yè)電解水。因此開發(fā)經濟,具有優(yōu)良催化性能的電催化劑是不可缺少的。本文制備了不同過渡金屬納米復合材料的催化劑,通過一系列表征技術對所得催化劑的形貌、結構、組成等進行了研究,并探究了其電解水的催化活性和穩(wěn)定性。主要工作如下:(1)通過溶劑熱方法將MoSSe合金納米片均勻地負載在多壁碳納米管(MWCNTs)上,制備出具有核殼結構的三維(3D)MoSSe/碳納米管復合材料(MoSSe/MWCNT)。這種3D MoSSe/MWCNT復合材料在析氫反應(HER)中表現出較好...
【文章來源】:浙江師范大學浙江省
【文章頁數】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
電解水裝置
2.3 結果與討論2.3.1 MoSSe/MWCNT 催化劑的形貌表征通過 TEM 探究產物的形態(tài),如圖 2.1 所示,將硫硒化鉬(MoX1X2,X1,X2= S,Se)均勻地負載在 MWCNT 上,并形成緊密相連的波紋狀卷曲納米片。這些 MoX1X2納米片的平均尺寸為 5-10 nm,并且在 MWCNT 上垂直分布而沒有聚集和堆疊。這種獨特的核殼納米結構將有利于離子擴散并且可以加快電子轉移速率[56]。另一方面,MoSe2和 MoSSe 的納米片比 MoS2的納米片厚。高分辨率TEM 圖像表明 MoX1X2復合材料具有多層結構。MoS2的晶格間距約為 0.62 nm,MoSSe 為 0.65 nm,MoSe2為 0.68 nm 與(002)晶格間距一致[58, 59]。
圖 2.2 在不同放大倍數下純 MoSSe 的 TEM 圖像:(A)0.2 μm,(B)5 nm。作為對照,在沒有 MWCNT 的情況下合成純 MoSSe 納米片,從圖中可以看出一些褶皺球形聚集在一起(圖 2.2)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Novel Co3O4 Nanoparticles/Nitrogen-Doped Carbon Composites with Extraordinary Catalytic Activity for Oxygen Evolution Reaction(OER)[J]. Xiaobing Yang,Juan Chen,Yuqing Chen,Pingjing Feng,Huixian Lai,Jintang Li,Xuetao Luo. Nano-Micro Letters. 2018(01)
本文編號:3516857
【文章來源】:浙江師范大學浙江省
【文章頁數】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
電解水裝置
2.3 結果與討論2.3.1 MoSSe/MWCNT 催化劑的形貌表征通過 TEM 探究產物的形態(tài),如圖 2.1 所示,將硫硒化鉬(MoX1X2,X1,X2= S,Se)均勻地負載在 MWCNT 上,并形成緊密相連的波紋狀卷曲納米片。這些 MoX1X2納米片的平均尺寸為 5-10 nm,并且在 MWCNT 上垂直分布而沒有聚集和堆疊。這種獨特的核殼納米結構將有利于離子擴散并且可以加快電子轉移速率[56]。另一方面,MoSe2和 MoSSe 的納米片比 MoS2的納米片厚。高分辨率TEM 圖像表明 MoX1X2復合材料具有多層結構。MoS2的晶格間距約為 0.62 nm,MoSSe 為 0.65 nm,MoSe2為 0.68 nm 與(002)晶格間距一致[58, 59]。
圖 2.2 在不同放大倍數下純 MoSSe 的 TEM 圖像:(A)0.2 μm,(B)5 nm。作為對照,在沒有 MWCNT 的情況下合成純 MoSSe 納米片,從圖中可以看出一些褶皺球形聚集在一起(圖 2.2)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Novel Co3O4 Nanoparticles/Nitrogen-Doped Carbon Composites with Extraordinary Catalytic Activity for Oxygen Evolution Reaction(OER)[J]. Xiaobing Yang,Juan Chen,Yuqing Chen,Pingjing Feng,Huixian Lai,Jintang Li,Xuetao Luo. Nano-Micro Letters. 2018(01)
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