模板轉(zhuǎn)化法制備過渡金屬磷化物及析氫電催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-24 15:02
氫燃料是一種綠色、可再生的能源,在未來有希望代替化石燃料。電解水能夠?qū)崿F(xiàn)清潔、可持續(xù)產(chǎn)氫。迄今為止,Pt依然是最好的析氫反應(yīng)(Hydrogen Evolution Reaction,HER)催化劑,然而價(jià)格昂貴、資源稀缺和在堿性中較差的穩(wěn)定性,限制了其廣泛的應(yīng)用。近年來,研究表明過渡金屬磷化物(Transition Metal Phosphides,TMPs)具有優(yōu)異的HER催化活性。盡管以TMPs作為HER催化劑取得了一定的進(jìn)展,但依然存在一些問題有待解決。例如,只有很少一部分的TMPs能表現(xiàn)出與Pt相近的活性;在堿性中較差的活性和穩(wěn)定性。因此,本論文旨在探索TMPs新的制備合成方法并研究其HER催化活性和穩(wěn)定性。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過溶劑熱法大批量合成了大小在2 nm左右的無定形銠納米粒子(Rh),并將Rh負(fù)載在活性炭上后,通過氣-固法制備了磷化銠納米粒子與活性炭的復(fù)合材料(Rh2P/C)。實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)合成的催化劑在全pH范圍下表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性,尤其在堿性中表現(xiàn)出優(yōu)于商業(yè)Pt/C的活性和穩(wěn)定性。(2)以金屬有機(jī)框架材料HKUST-1作為模板,通過直接磷化和先碳化再...
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 析氫反應(yīng)簡(jiǎn)介
1.1.1 析氫反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理
1.1.2 析氫催化劑性能判斷依據(jù)
1.1.3 析氫反應(yīng)催化劑發(fā)展
1.2 磷化物簡(jiǎn)介
1.2.1 磷化物的合成方法
1.2.2 磷化物中P在HER中的影響
1.2.3 磷化物在析氫反應(yīng)中的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 Rh_2P的合成及析氫電催化性能研究
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
2.2.4 儀器表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 Rh的表征
2.3.2 Rh/C和Rh_2P/C的表征
2.3.4 Rh_2P/C的HER催化性能研究
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 MOF轉(zhuǎn)化法制備Cu_3P催化劑及HER性能研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
3.2.4 儀器表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 HKUST-1和Cu_3P的表征
3.3.2 Cu_3P-275系列樣品HER性能測(cè)試
3.3.3 Cu_3P@C和Cu_3P-Ru@C的合成及表征
3.3.4 Cu_3P @C和Cu_3P-Ru@C的HER性能測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 Cu NWs@MOF-74的合成及H_2O_2傳感性能的研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 H_2O_2電化學(xué)傳感性能測(cè)試
4.2.4 儀器表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Cu NWs的表征
4.3.2 Cu NWs@MOF-74的表征
4.3.3 Cu NWs@MOF-74的H_2O_2傳感測(cè)試
4.3.4 Cu NWPs@MOF-74的表征及H_2O_2傳感性能測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
總結(jié)與展望
附錄: 攻讀碩士期間發(fā)表的SCI文章
致謝
本文編號(hào):3606790
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 析氫反應(yīng)簡(jiǎn)介
1.1.1 析氫反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理
1.1.2 析氫催化劑性能判斷依據(jù)
1.1.3 析氫反應(yīng)催化劑發(fā)展
1.2 磷化物簡(jiǎn)介
1.2.1 磷化物的合成方法
1.2.2 磷化物中P在HER中的影響
1.2.3 磷化物在析氫反應(yīng)中的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 Rh_2P的合成及析氫電催化性能研究
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
2.2.4 儀器表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 Rh的表征
2.3.2 Rh/C和Rh_2P/C的表征
2.3.4 Rh_2P/C的HER催化性能研究
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 MOF轉(zhuǎn)化法制備Cu_3P催化劑及HER性能研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
3.2.4 儀器表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 HKUST-1和Cu_3P的表征
3.3.2 Cu_3P-275系列樣品HER性能測(cè)試
3.3.3 Cu_3P@C和Cu_3P-Ru@C的合成及表征
3.3.4 Cu_3P @C和Cu_3P-Ru@C的HER性能測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 Cu NWs@MOF-74的合成及H_2O_2傳感性能的研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 H_2O_2電化學(xué)傳感性能測(cè)試
4.2.4 儀器表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Cu NWs的表征
4.3.2 Cu NWs@MOF-74的表征
4.3.3 Cu NWs@MOF-74的H_2O_2傳感測(cè)試
4.3.4 Cu NWPs@MOF-74的表征及H_2O_2傳感性能測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
總結(jié)與展望
附錄: 攻讀碩士期間發(fā)表的SCI文章
致謝
本文編號(hào):3606790
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