傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)帶來的環(huán)境污染和能源危機已對人類產(chǎn)生一定的負面影響,氫能作為一種新型能源正在蓬勃發(fā)展,電解水制氫因其高效、清潔、易操作的特點受到了廣泛關(guān)注,因此開發(fā)一種成本低、效率高的電催化劑迫在眉睫。在眾多非貴金屬電催化劑中,金屬硒化物因其獨特的電子結(jié)構(gòu),展現(xiàn)出優(yōu)異的電催化分解水性能。本課題以普魯士藍類似物（PBA）為前驅(qū)體,分別用水熱法和固相燒結(jié)法合成了一系列組成不同的過渡金屬硒化物,然后研究了其在1.0 mol/L KOH溶液中的電解水析氫和析氧性能。通過水熱法對PBA進行硒化,對其形貌和組成進行表征,結(jié)果表明Co-Co PBA與Ni-Co PBA硒化后分別形成純相CoSe中空納米立方體和NiSe實心納米球,Zn-Co PBA、Fe-Co PBA、Co-Fe PBA形成的是兩相并存的納米顆粒。對純相CoSe和NiSe的形成過程進行研究,在水熱條件下,Se^2-與PBA中的[Co（CN）₆]^3-發(fā)生離子交換反應生成MSe,交換過程中,由于Co²⁺、Ni²⁺與Se^2-

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電解槽原理圖

哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文中電極表面的電化學析氫（HER）是一個多電子作步驟[6]，如圖 1-2 所示。首先，電子轉(zhuǎn)移到電極表性位點的 H+相結(jié)合，形成了吸附在電極表面的氫程叫做 Volmerreaction，在酸性溶液中，H+直接來源源于水分子。接下來，氫氣的產(chǎn)生有兩種可能途徑y(tǒng) 機制，第二個電子吸附在電極表面的氫原子上，與，形成 H2釋放出來（Hads+H++e-→H2）。另一種途徑lmerreaction 過程的基礎上，電極表面兩個吸附的氫ads→ H2）。

-3 交換電流密度 j0與金屬氫吸附自由能 ΔGH函數(shù)火山氧反應（OER），氧分子是通過質(zhì)子和電子的耦合 的影響，在酸性和堿性溶液中的反應機理不同，反應，產(chǎn)生 1 個氧分子需要 4 電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生每 HER 相比要復雜得多，對于 OER，理論上所需要而實際所需額外的電壓來克服在陰極和陽極上產(chǎn)需要開發(fā)一種高效、穩(wěn)定的催化劑。在 OER 反應以及它們的合金及化合物，其中最好的是 IrO2和菲爾斜率，但是儲量稀缺、價格昂貴限制了它們金屬催化劑。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電催化析氫反應及析氫催化劑研究進展[J]. 梁馨元,施筱萱,趙悅君.  化工管理. 2019(07)
[2]非貴金屬電催化析氧催化劑的最新進展[J]. 趙丹丹,張楠,卜令正,邵琪,黃小青.  電化學. 2018(05)
[3]非貴金屬鎳基材料用于電解水析氫電極的研究進展[J]. 張國良.  河南工程學院學報(自然科學版). 2018(02)
[4]電催化反應中的質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移過程[J]. 張文彬.  宜春學院學報. 2017(06)
[5]氫能源的利用現(xiàn)狀分析[J]. 趙永志,蒙波,陳霖新,王賡,鄭津洋,顧超華,張鑫,張俊峰.  化工進展. 2015(09)
[6]電解水析氫電極材料的研究新進展[J]. 杜晶晶,李娜,許建雄,許利劍.  功能材料. 2015(09)
[7]工業(yè)制氫方法的比較與選擇[J]. 劉一鳴.  化學與生物工程. 2007(03)
[8]氫能源——未來的綠色能源[J]. 劉江華.  現(xiàn)代化工. 2006(S2)



本文編號：3589114