在高科技飛速發(fā)展的今天,地球儲(chǔ)存的化學(xué)能源飛速消耗,由此產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的能源危機(jī)以及環(huán)境污染問題。氫能作為清潔綠色的高密度能源,是目前首選的可替代能源。在目前的制氫技術(shù)中,電解水制氫最具有前景,它的原料為水,產(chǎn)物為氫氣和氧氣,因此對(duì)環(huán)境無污染。在電解水制氫的過程中,不僅僅要考慮產(chǎn)氫過程,產(chǎn)氧作為水電解的半反應(yīng)同樣是十分重要的。然而氧析出反應(yīng)（Oxygen evolution reaction,OER）作為四電子反應(yīng),具有較高的動(dòng)力學(xué)障礙,會(huì)對(duì)能源轉(zhuǎn)換有非常大的影響。因此研究合適的OER催化劑十分必要。目前釕基催化劑具有較高活性,是市場(chǎng)上最主要的OER催化劑。但是商業(yè)的RuO₂催化劑在10 mA·cm^-2的電流密度下其過電勢(shì)仍需要420 mV,需進(jìn)一步提高。因此本文旨在研究如何更為高效的利用釕基材料得到更優(yōu)的OER活性。主要通過磁控濺射的不同制備方法以及非貴金屬Fe和Co的摻雜來研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）通過磁控濺射技術(shù)制備出不同的RuO₂催化劑。在射頻通氧濺射下,RuO₂-R（O）催化劑具有相對(duì)... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 析氧催化劑的研究進(jìn)展
        1.2.1 氧族金屬化合物
        1.2.2 氮族金屬化合物
        1.2.3 硼族金屬化合物
        1.2.4 碳族金屬化合物
        1.2.5 非金屬催化劑
    1.3 本論文研究?jī)?nèi)容和思路
第二章 不同方法制備RuO_2電催化劑及析氧活性研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)耗材和儀器
        2.2.2 RuO_2催化劑的制備
        2.2.3 RuO_2-R(O)催化劑優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
        2.2.4 催化劑的表征及電化學(xué)性能測(cè)試
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 不同方法制備的RuO_2催化劑
        2.3.2 RuO_2-R(O)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Fe摻雜RuO_2電催化劑的析氧活性研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)耗材和儀器
        3.2.2 催化劑的制備
        3.2.3 催化劑的表征及電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 Fe摻雜RuO_2催化劑的表征及析氧活性
        3.3.2 Fe摻雜量對(duì)RuO_2催化劑析氧活性的影響
        3.3.3 熱氧化溫度對(duì)Fe摻雜RuO_2催化劑析氧活性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 RuCo電催化劑的析氧活性研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)耗材和儀器
        4.2.2 催化劑的制備
        4.2.3 溶液的配制
        4.2.4 催化劑的表征及電化學(xué)性能測(cè)試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 RuCo-600 催化劑的表征和析氧活性
        4.3.2 CV脫合金段數(shù)對(duì)RuCo催化劑的影響
        4.3.3 不同電解液的脫合金對(duì)RuCo催化劑的影響
        4.3.4 不同比例的RuCo脫合金催化劑
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間研究成果



本文編號(hào)：3649891