隨著能源和環(huán)境問題的日益突出,氫能,作為一種綠色可持續(xù)的清潔能源受到了各國的廣泛關注,被認為是最有前途的新型能源。電催化析氫具有效率高、純度高、工藝和操作過程簡單等優(yōu)點,應用前景十分樂觀,但其要求催化劑具備高的催化活性和穩(wěn)定性、價格低廉,能夠批量制備等特點,因此如何制備高性能的活性電極析氫材料是當前研究的熱點之一。本文通過水熱法制備了MoS_x/P-CNTs復合材料,并探究了不同因素對其電化學析氫性能的影響。通過高溫裂解法制備了P-CNTs。實驗發(fā)現(xiàn),隨著裂解溫度的提高P的摻入量也在隨之增加。高溫過程和P的摻入會使CNTs的直徑變大、晶型變差,這有利于降低CNTs表面的化學惰性使之易與其他物質(zhì)形成穩(wěn)定結構的復合物。采用水熱法制備了花狀MoS_x。研究表明,制備的MoS_x材料為不定晶型,含有大量的不飽和S原子;高溫煅燒后MoS_x材料發(fā)生重結晶形成六方晶型的MoS₂,使其催化活性降低。采用水熱法制備了MoS_x/P-CNTs復合材料。研究表明,一方面,P原子摻雜和高... 

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫能概述
        1.2.1 氫能的優(yōu)點
        1.2.2 制氫方法
    1.3 電催化產(chǎn)氫
        1.3.1 電催化產(chǎn)氫原理
        1.3.2 電催化產(chǎn)氫的電極材料
    1.4 碳納米管（CNTs）概述
        1.4.1 碳納米管的結構
        1.4.2 碳納米管的制備方法
        1.4.3 碳納米管在電化學領域的應用
    1.5 二硫化鉬（MoS_2）概述
        1.5.1 二硫化鉬的結構
        1.5.2 二硫化鉬的制備方法
        1.5.3 二硫化鉬的應用
    1.6 硫化鉬/碳納米管復合材料
    1.7 本文研究內(nèi)容及意義
第2章 實驗部分
    2.1 試劑與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 物理測試方法
        2.2.1 X射線衍射（XRD）
        2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.4 拉曼光譜（Raman）
        2.2.5 X射線光電子能譜（XPS）
        2.2.6 Zeta電位測試
        2.2.7 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）
    2.3 電化學測試分析
        2.3.1 三電極體系
        2.3.2 工作電極的制備
        2.3.3 線性掃描伏安法（LSV）
        2.3.4 塔菲爾曲線（Tafel curves）
        2.3.5 電化學交流阻抗譜圖（EIS）
        2.3.6 循環(huán)伏安法（CV）
第3章 MoS_x/P-CNTs的制備及表征
    3.1 引言
    3.2 P-CNTs的制備及表征
        3.2.1 P-CNTs的制備
        3.2.2 P-CNTs的XRD表征
        3.2.3 P-CNTs的SEM表征
        3.2.4 P-CNTs的Zeta電位分析
    3.3 花狀MoS_x的制備及表征
        3.3.1 花狀MoS_x的制備
        3.3.2 花狀MoS_x的XRD表征
        3.3.3 花狀MoS_x的SEM表征
        3.3.4 花狀MoS_x的TEM表征
        3.3.5 花狀MoS_x的Zeta電位分析
    3.4 花狀MoS_x的電化學性能測試
        3.4.1 花狀MoS_x的LSV測試
        3.4.2 花狀MoS_x的Tafel曲線
        3.4.3 花狀MoS_x的穩(wěn)定性測試
    3.5 MoS_x/P-CNTs復合材料的制備及表征
        3.5.1 MoS_x/P-CNTs復合材料的制備
        3.5.2 MoS_x/P-CNTs復合材料的XRD表征
        3.5.3 MoS_x/P-CNTs復合材料的SEM表征
        3.5.4 MoS_x/P-CNTs復合材料的TEM表征
    3.6 MoS_x/P-CNTs復合材料的電化學性能測試
        3.6.1 MoS_x/P-CNTs復合材料的LSV測試
        3.6.2 MoS_x/P-CNTs復合材料的Tafel曲線
        3.6.3 MoS_x/P-CNTs復合材料的EIS測試
        3.6.4 MoS_x/P-CNTs復合材料的穩(wěn)定性測試
    3.7 本章小結
第4章 尿素輔助MoS_x@P-CNTs的制備及表征
    4.1 引言
    4.2 尿素輔助MoS_x@P-CNTs復合材料的制備
    4.3 正交實驗設計與結果分析
        4.3.1 正交實驗設計
        4.3.2 正交實驗結果分析
        4.3.3 正交實驗樣品的SEM表征及分析
    4.4 尿素輔助MoS_x@P-CNTs復合材料的表征
        4.4.1 MoS_x@P-CNTs復合材料的XRD表征
        4.4.2 MoS_x@P-CNTs復合材料的SEM表征
        4.4.3 MoS_x@P-CNTs復合材料的TEM表征
        4.4.4 MoS_x@P-CNTs復合材料的Raman分析
        4.4.5 MoS_x@P-CNTs復合材料的XPS分析
    4.5 MoS_x@P-CNTs復合材料的電化學性能測試
        4.5.1 MoS_x@P-CNTs復合材料的LSV測試
        4.5.2 MoS_x@P-CNTs復合材料的Tafel曲線
        4.5.3 MoS_x@P-CNTs復合材料的雙電層電容C_(dl)及TOF計算
        4.5.4 MoS_x@P-CNTs復合材料的EIS測試
        4.5.5 MoS_x@P-CNTs復合材料的穩(wěn)定性測試
    4.6 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 主要結論
    5.2 工作展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3659511