氫氣作為一種可再生的清潔能源引起了廣泛的關(guān)注,其燃燒熱值高、燃燒產(chǎn)物潔凈被認(rèn)為是替代傳統(tǒng)化石燃料的最佳載體。目前,工業(yè)上一般從水煤氣或者天燃?xì)庵蝎@得氫氣,這種方法需要消耗大量的化石能源,最終會(huì)產(chǎn)生CO2并增加溫室氣體排放。地球上水資源儲(chǔ)量豐富,電解水制備氫氣是緩解能源危機(jī)以及全球氣候變暖問(wèn)題的理想選擇。電解水由在陽(yáng)極處發(fā)生的析氧反應(yīng)（OER）和在陰極處發(fā)生的析氫反應(yīng)（HER）兩個(gè)半反應(yīng)組成。其中,相比于HER過(guò)程,緩慢的動(dòng)力學(xué)過(guò)程、四個(gè)質(zhì)子/電子復(fù)雜的傳輸過(guò)程以及形成氧氧雙鍵的高活化能導(dǎo)致OER過(guò)程需要更大的過(guò)電位。眾所周知,貴金屬基催化劑（如Pt、Ru、Ir和相應(yīng)的氧化物）具有優(yōu)異的電催化性能,但它們的高成本和稀有性使它們不能大規(guī)模應(yīng)用。因此,設(shè)計(jì)低成本、高效率、高穩(wěn)定性的雙功能電解水催化劑是加快電解水技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。過(guò)渡金屬化合物由于具有優(yōu)異的催化性能、易于修飾與改性、豐富的儲(chǔ)量以及低廉的價(jià)格在電催化、光催化、超級(jí)電容器、燃料電池以及鋰離子電池等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。大量研究表明,雙金屬/多金屬化合物的電化學(xué)性能往往優(yōu)于單金屬化合物,并且將其與導(dǎo)電基底結(jié)合可以顯著提高電子傳輸速率,從... 

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電解水反應(yīng)簡(jiǎn)介
        1.2.1 電解水反應(yīng)的發(fā)展歷史
        1.2.2 析氧反應(yīng)及其反應(yīng)機(jī)理
        1.2.3 析氫反應(yīng)及其反應(yīng)機(jī)理
        1.2.4 電化學(xué)全解水機(jī)理
    1.3 Ni-Fe雙金屬化合物電解水性質(zhì)的研究進(jìn)展
        1.3.1 Ni-Fe雙金屬氫氧化物的研究進(jìn)展
        1.3.2 Ni-Fe雙金屬磷化物的研究進(jìn)展
    1.4 本論文選題的依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本論文的選題依據(jù)
        1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.2 材料的表征
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)
        2.2.5 X射線光電子能譜分析(XPS)
第3章 異質(zhì)結(jié)構(gòu)的NiFe-LDH@Ni_3S_2/NF陣列的制備及其電解水性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 NiFe-LDH/NF的制備
        3.2.2 NiFe-LDH@Ni_3S_2/NF的制備
        3.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 所制備催化劑的表征
        3.3.2 OER性能
        3.3.3 HER性能
        3.3.4 不同比例NiFe-LDH@Ni_3S_2/NF的OER和HER性能
        3.3.5 全解水性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 NiFe-P納米片陣列的制備及其電解水性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 NiFe-LDH/NF的制備
        4.2.2 NiFe-P/NF陣列的制備
        4.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 所制備催化劑的表征
        4.3.2 OER性能
        4.3.3 HER性能
        4.3.4 全解水性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3660286