析氧反應(yīng)（Oxygen evolution reaction,OER）是許多電化學(xué)能源技術(shù)系統(tǒng)中的重要電極反應(yīng)。然而OER緩慢的動力學(xué)和較高的過電位極大地限制了能量轉(zhuǎn)換效率,發(fā)展高性能的OER電催化劑具有重要意義。IrO₂、RuO₂等貴金屬材料是常用的OER催化劑,然而由于其過高的成本和資源稀缺,限制了它們的應(yīng)用和推廣。尋找價(jià)格低廉和儲量豐富的非貴金屬OER催化劑成為近年來研究的熱點(diǎn)。對非貴金屬材料的形貌、結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行調(diào)控有望提高其催化活性及穩(wěn)定性。本文以Fe、Co、Ni三種元素為基礎(chǔ),通過精確調(diào)控材料的形貌、結(jié)構(gòu)和組成,設(shè)計(jì)和制備了幾種氫氧化物/氧化物OER催化劑,提高了材料的電催化活性和穩(wěn)定性。主要內(nèi)容如下:（1）采用一步水熱法在碳納米管（CNTs）上生長了微量的Mn、Fe或Ni摻雜的CoMo層狀雙金屬氫氧化物（LDH）。研究表明CoMo-LDH/CNTs中摻雜微量的Ni能極大地提高OER活性。在10 mA cm^-2的電流密度下,Ni摻雜的CoMo-LDH/CNTs的OER過電位僅為230 mV、塔菲爾斜率為62 ... 

【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水分解示意圖

金屬活性中心，使 LDH 在催化水氧化反應(yīng)中具]，而 LDH 中金屬離子任意可取代性也使得在改面具有很大的調(diào)控性[24-27]。此外，通過改變 LD距以增強(qiáng) LDH 插層之間反應(yīng)底物及產(chǎn)物的物質(zhì)反應(yīng)中的催化性能也是提高 LDH 催化性能的有金屬氫氧化物在傳感、儲能材料以及化學(xué)反應(yīng)。雖然 LDH 在電催化析氧反應(yīng)上展現(xiàn)出了優(yōu)良催化瓶頸的問題仍然存在。另一方面，隨著上世固體燃料電池與太陽能電池設(shè)備并取得了優(yōu)異轉(zhuǎn)向到其它催化應(yīng)用的研究中來。作為一個特殊研究上取得了驚人的成果，因此也鼓勵了更多研上世紀(jì)九十年納米技術(shù)興起后，制作納米尺度的礦在電催化析氧性能方面有了實(shí)現(xiàn)的可能性[47-

幾種金屬氫氧化物/氧化物的制備及其電催化析氧反應(yīng)應(yīng)用研究3 結(jié)果與討論3.1 CoMo-LDH/CNTs 的制備及表征本文中，我們采用了一個簡單的一步合成法合成了具有三維納米結(jié)構(gòu)H/CNTs 復(fù)合材料，這個材料由內(nèi)核的多壁碳納米管與外部直接生長的 L片組成。通過掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對它的與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。如圖 2-1 所示，TEM 圖（a, b, c）顯示在 CNT 的表面包大量的超薄的納米片，并且納米片緊密的與 CNT 結(jié)合在一起，SEM 圖（d, e示由納米片與 CNT 組合在一起的納米結(jié)構(gòu)具有良好且均勻的三維結(jié)構(gòu)。


本文編號：3548105