由于天然化石能源和當前全球環(huán)境危機的限制,對清潔能源（例如太陽能,風能和水力發(fā)電）作為替代化石燃料的需求量日益增長,這已經(jīng)被廣泛認為是確保世界經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的唯一可行辦法。因此,大力發(fā)展高效、環(huán)保的能源轉換和儲存技術是尤其重要。水分解制氫是可持續(xù)能源儲氫的一個有吸引力的解決方案。因為氫氣具有較好的能量密度,具有環(huán)境友好性,已經(jīng)證明了其作為可持續(xù)能源經(jīng)濟的理想能源載體。過渡金屬（鐵、鎳、鈷等）材料具有良好的電催化性能,例如,過渡金屬磷化物,過渡金屬硫化物,過渡金屬硒化物等在電化學析氫方面得到良好的應用。本文制備了磷化鈷中空納米球材料、磷化鈷鎳中空納米片球復合材料、堿式碳酸鈷納米片,并對其形貌、成分、結構等進行了分析,最后對其電解水析氫性能進行研究。主要結論如下:（1）通過調(diào)節(jié)形貌和結構用于析氫反應（HER）的低成本和高效率的電催化劑吸引了越來越多的關注。在此,當直接用作電化學析氫的陰極時,采用兩步溶劑熱法和一步煅燒法合成的CoP-60分層結構電極表現(xiàn)出高的性能,在電流密度（j）為10mA cm^-2時過電位（η）為147mV,56mV dec^-1

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

水電解的發(fā)展歷程

able 1-1. Elemental reaction steps in HER in acid and alkaline me反應機理，電化學析氫反應包括在電極表面上，吸附和是競爭過程，良好的催化劑應該在吸附反應中間體的結衡狀態(tài)。理論計算得出，電化學析氫反應的總體反應速自由能（ΔGH）。 根據(jù)所謂的火山圖[19]，如圖 1-2 所化劑，其應該具有接近零的ΔGH，即表面上的結合能不格昂貴，在開發(fā)過渡金屬的非貴金屬催化劑方面做酸性 堿性action H3O++ e-→ Had+ H2O H2O + e-→reaction Had+ H++ e-→ H2Had+ H2O + e-action Had+ Had→ H2Had+ Had

圖 1-3 用于構建 HER 電催化劑的元素igure. 1-3 Elements that are used for constructing HER electrocataly示，用于 HER 電極催化劑的元素的總體視圖。這些元素大致分為三組：（1）貴金屬元素 Pt，其被證明是電化（2）過渡金屬（非貴金屬元素）析氫催化劑，主要包括Ni），銅（Cu），鉬（Mo）和鎢（W）;（3）非貴金屬包括硼（B），碳（C），氮（N），磷（P），硫（S）上述十二種非貴重元素合成的非貴金屬的 HER 電催化化學析氫反應中催化效率最高的，但是其在地球上的含性也限制了其更廣泛的應用[22]。而非貴金屬廉價且儲存劑研究也日益增多。在過渡金屬中，鐵含量是最多的，。在此背景下，發(fā)展高效的水分解催化劑，優(yōu)先選擇基體水分解更經(jīng)濟，這是非常可取的。

【參考文獻】：
碩士論文
[1]磷化鈷納米材料的制備及其催化析氫性能[D]. 趙丹.上海應用技術大學 2016



本文編號：3529273