當(dāng)前,全球能源和環(huán)境問題日益突出,人類的生存和發(fā)展受到了威脅。氫氣作為一種新型能源,因其清潔,高效和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。在眾多的制氫方法中,電解水制氫被認(rèn)為是最有希望大規(guī)模應(yīng)用的制氫技術(shù)。開發(fā)高效的電分解水催化劑,推動氫能的商業(yè)化,是解決能源危機(jī)和環(huán)境問題的重要一步。貴金屬催化劑（如:鉑、銣等）是目前最高效的電催化劑,但是其規(guī)模化應(yīng)用受到了儲量少、價(jià)格高等問題制約。因此,有必要開發(fā)高性能的非貴金屬電催化劑以降低電解水制氫過程中的經(jīng)濟(jì)成本。卟啉金屬有機(jī)框架材料是由卟啉或金屬卟啉有機(jī)配體與金屬離子結(jié)合,形成了特定的框架材料,其擁有卟琳的生物和化學(xué)穩(wěn)定性以及金屬有機(jī)框架的大比表面積和豐富的孔徑結(jié)構(gòu),有望替代貴金屬催化劑。本論文利用卟啉的大π共軛結(jié)構(gòu),將卟啉金屬有機(jī)框架材料與高導(dǎo)電性的石墨烯復(fù)合,能夠形成擁有π-π堆積效應(yīng)的卟啉金屬有機(jī)框架基復(fù)合材料。同時(shí),卟啉金屬有機(jī)框架材料是一個(gè)碳氮含量極高,金屬離子分布均勻的多孔材料,利用這一特性,將卟啉金屬有機(jī)框架材料進(jìn)行高溫?zé)峤?能使它們均勻分布在框架表面,得到摻雜了豐富的活性位點(diǎn)的電催化多孔復(fù)合材料。主要研究內(nèi)容如下:1.采用水熱法將四羧基... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電解水反應(yīng)
        1.2.1 析氫反應(yīng)的機(jī)理
        1.2.2 析氧反應(yīng)的機(jī)理
        1.2.3 電解水材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 石墨烯的簡介及其性質(zhì)
        1.3.1 石墨烯簡介
        1.3.2 石墨烯的性質(zhì)
    1.4 金屬有機(jī)框架材料
        1.4.1 金屬有機(jī)框架材料的簡介
        1.4.2 金屬有機(jī)框架材料的分類
        1.4.3 金屬有機(jī)框架材料的應(yīng)用
    1.5 卟啉金屬有機(jī)框架材料
        1.5.1 卟啉簡介
        1.5.2 卟啉金屬有機(jī)框架材料的簡介
        1.5.3 卟啉金屬有機(jī)框架材料的應(yīng)用
    1.6 本論文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與樣品表征
    2.1 試劑與材料
    2.2 樣品的制取
        2.2.1 Co-CuTCPP納米片的制備
        2.2.2 氧化石墨烯的制備
        2.2.3 Co-CuTCPP/rGO二元復(fù)合物的制備
        2.2.4 NiTCPP的制備
        2.2.5 PCN-222(Ni)催化劑的制備
        2.2.6 Ni-N-C催化劑的制備
        2.2.7 N-C 800和NiTCPP 800催化劑的制備
    2.3 樣品的表征方法
    2.4 電催化性能測試
        2.4.1 三電極體系
        2.4.2 iR補(bǔ)償校正
        2.4.3 線性掃描伏安法
        2.4.4 塔菲爾斜率
        2.4.5 交流阻抗譜
        2.4.6 電化學(xué)活性面積
        2.4.7 電化學(xué)穩(wěn)定性
第三章 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的表征與性能分析
    3.1 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的形貌分析
    3.2 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的XRD分析
    3.3 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的UV-vis分析
    3.4 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的FTIR分析
    3.5 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的XPS分析
    3.6 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的BET分析
    3.7 Co-CuTCPP/rGO復(fù)合材料的OER催化性能表征以及機(jī)理分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 Ni-N-C多孔碳材料的表征與性能研究
    4.1 Ni-N-C多孔碳材料的XRD分析
    4.2 PCN-222(Ni)的TG分析和樣品的FTIR分析
    4.3 Ni-N-C多孔碳材料的SEM和TEM分析
    4.4 Ni-N-C多孔碳材料的BET分析
    4.5 Ni-N-C多孔碳材料的XPS分析
    4.6 Ni-N-C多孔碳材料的電催化性能測試
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附: 攻讀碩士期間取得的相關(guān)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波.  天然氣工業(yè). 2016(01)
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博士論文
[1]金屬卟啉框架材料的設(shè)計(jì)合成及應(yīng)用研究[D]. 鄒超.浙江大學(xué) 2013



本文編號：3687276