電催化和光催化分解水是制備氫氣和氧氣最有前景的方法之一。高效的陰極和陽極催化劑至關(guān)重要。本文主要進(jìn)行了雙功能催化材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),催化材料的制備及研究其對電催化和光-電催化析氫和析氧性能的影響。首先微波輔助水熱制備均勻分布二硫化鉬的硫化鎳納米棒陣列,然后電化學(xué)沉積一層硫化鈷納米片。制備的樣品不僅賦予電子沿硫化鎳納米棒向泡沫鎳的易遷移性,還通過分層生長的硫化鈷和二硫化鉬納米片來最大限度地將活性邊緣位置暴露于反應(yīng)溶液中,從而明顯提高電催化析氫和析氧活性。電化學(xué)測試顯示CoS-MoS2/Ni3S2/NF納米棒陣列達(dá)到電流密度為10 mA cm-2時(shí),在1.0 M KOH里,對應(yīng)析氫和析氧僅為85 mV和225 mV的低過電位,分別優(yōu)于大多數(shù)當(dāng)前的非貴金屬電催化材料。在二電極體系電解水中,達(dá)到電流密度為10 A cm-2時(shí),僅為1.62 V。首先制備覆蓋氧化鉬納米片的桑葚狀的硫化鎳納米球陣列,然后通過電化學(xué)沉積一層硫化鎘。制備的CdS-MoO3/Ni3S2/NF在1.0 M KOH里,在電流密度為10 mA cm-2時(shí),具有30 mV和192 mV的超低過電位分別對應(yīng)析氫和析氧,其中析氫性能接近... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光-電催化水分解原理
    1.3 過渡金屬化合物概述
    1.4 泡沫鎳基電催化劑的優(yōu)點(diǎn)
    1.5 近期相關(guān)研究進(jìn)展
    1.6 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)及表征儀器
    2.3 光-電催化性能測試
第三章 CoS-MoS_2/Ni_3S_2納米棒陣列的電催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 MoS_2/Ni_3S_2納米棒陣列的制備及其性能研究
        3.2.1 制備方法
        3.2.2 MoS_2-Ni_3S_2制備條件的確定
    3.3 CoS-MoS_2/Ni_3S_2納米棒陣列的制備及其電催化性能的研究
        3.3.1 制備方法
        3.3.2 CoS-MoS_2/Ni_3S_2的形貌和結(jié)構(gòu)
        3.3.3 CoS-MoS_2/Ni_3S_2的電催化析氫和析氧性能研究
        3.3.4 CoS-MoS_2/Ni_3S_2的電催化整體水分解性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CdS-MoO_3/Ni_3S_2納米球陣列的光-電催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 MoO_3/Ni_3S_2納米球陣列的制備及其性能研究
        4.2.1 制備方法
        4.2.2 MoO_3/Ni_3S_2制備條件的確定
    4.3 CdS-MoO_3/Ni_3S_2納米球陣列的制備及其光-電催化性能研究
        4.3.1 制備方法
        4.3.2 CdS-MoO_3/Ni_3S_2的形貌和結(jié)構(gòu)
        4.3.3 CdS-MoO_3/Ni_3S_2的光學(xué)性能表征
        4.3.4 CdS-MoO_3/Ni_3S_2的電催化析氫析氧性能研究
        4.3.5 CdS-MoO_3/Ni_3S_2的電催化整體水分解性能研究
        4.3.6 CdS-MoO_3/Ni_3S_2的光催化和光電催化性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡介
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]過渡金屬基納米片陣列電極材料的制備及其光/電催化產(chǎn)氧性能研究[D]. 劉偉.浙江大學(xué) 2018
[2]髙性能分子篩負(fù)載金屬催化劑及SAPO-34分子篩催化劑的合成與催化性能研究[D]. 王寧.吉林大學(xué) 2017



本文編號：3650810