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(yáng)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(duì)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(guò)分層生長(zhǎng)的硫化鈷和二硫化鉬納米片來(lái)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(cè)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(duì)應(yīng)析氫和析氧僅為85 mV和225 mV的低過(guò)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(guò)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(guò)電位分別對(duì)應(yīng)析氫和析氧,其中析氫性能接近... 

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光-電催化水分解原理
    1.3 過(guò)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?jī)?nèi)容
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 研究?jī)?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(cè)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(jiǎn)介
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光電催化材料在太陽(yáng)能分解水方面的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 朱凱健,劉杰,劉一霖,王婷,羅文俊,黃維.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2019(02)
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[3]世界煤炭資源供需分析[J]. 郭娟,李維明,么曉穎.  中國(guó)煤炭. 2015(12)
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博士論文
[1]過(guò)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(hào)：3650810