發(fā)布時間：2022-10-19 21:30

　　由于大量使用化石能源所帶來的全球環(huán)境問題日益凸顯,開發(fā)新型的清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石能源已迫在眉睫。氫能作為一種能量密度高、質(zhì)量輕、含量豐富以及環(huán)境友好無污染的新型能源,是化石能源最理想的替代者之一。在眾多制氫技術(shù)中,電解水是較為理想的制氫方式,但較高的過電位和緩慢的電極反應(yīng)動力學(xué)所導(dǎo)致的高能耗嚴重制約了電解水制氫的發(fā)展。優(yōu)異的電催化劑有助于降低析氫反應(yīng)（HER）和析氧反應(yīng)（OER）能壘,提升HER和OER動力學(xué)。目前,最有效的HER和OER催化劑分別是Pt、RuO₂和IrO₂,但高昂的價格和較低的含量嚴重制約其大規(guī)模應(yīng)用。因此,迫切需要開發(fā)穩(wěn)定高效、含量豐富的非貴金屬催化劑。Ni基、Co基等過度金屬氧化物因具有催化性能好、成本低等優(yōu)點是目前OER催化劑的研究熱點。大量研究表明Fe元素的引入有助于提升Ni基化合物的OER和HER催化活性,但其對Co基化合物催化性能影響的研究還比較少。基于此,本文首先采用水熱法制備了負載于泡沫鎳（Ni foam,NF）上的OER催化劑FeCo₂O₄,研究了其OER性能。... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫氣的制備方法
        1.2.1 化石燃料制氫
        1.2.2 生物技術(shù)制氫
        1.2.3 水分解制氫
    1.3 電催化分解水機理
        1.3.1 析氫反應(yīng)(HER)及其電催化劑
        1.3.2 析氧反應(yīng)(OER)及其電催化劑
        1.3.3 雙功能電催化劑
    1.4 Co基催化劑電催化性能提升方法
        1.4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計
        1.4.2 組分調(diào)控
        1.4.3 導(dǎo)電基底耦合
    1.5 本論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.5.1 本論文的主要內(nèi)容
        1.5.2 本論文的創(chuàng)新點
2 FeCo_2O_4/NF的制備及其電催化析氧性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗試劑及儀器設(shè)備
    2.3 實驗方法及步驟
        2.3.1 FeCo_2O_4/NF的制備
        2.3.2 FeCo_2O_4/NF的結(jié)構(gòu)組分表征方法
        2.3.3 FeCo_2O_4/NF的電催化析氧性能測試方法
    2.4 FeCo_2O_4/NF的結(jié)構(gòu)組分表征結(jié)果與分析
        2.4.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.4.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.4.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析
        2.4.4 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)分析
    2.5 FeCo_2O_4/NF的電催化析氧性能測試結(jié)果與分析
        2.5.1 線性掃描伏安法(LSV)曲線分析
        2.5.2 塔菲爾(Tafel)曲線、ECSA和轉(zhuǎn)化頻率(TOF)分析
        2.5.3 穩(wěn)定性分析
    2.6 本章小結(jié)
3 FeCo_2S_4/NF的制備及其電催化全分解水性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗試劑及儀器設(shè)備
    3.3 實驗方法及步驟
        3.3.1 FeCo_2S_4/NF的制備
        3.3.2 FeCo_2S_4/NF的結(jié)構(gòu)組分表征方法
        3.3.3 FeCo_2S_4/NF的電催化分解水性能測試方法
    3.4 FeCo_2S_4/NF的結(jié)構(gòu)組分表征結(jié)果與分析
        3.4.1 X射線衍射(XRD)分析
        3.4.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
        3.4.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析
        3.4.4 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)分析
        3.4.5 透射電子顯微鏡(TEM)分析
    3.5 FeCo_2S_4/NF的電催化分解水性能測試結(jié)果與分析
        3.5.1 FeCo_2S_4/NF電催化析氧性能測試結(jié)果與分析
        3.5.2 FeCo_2S_4/NF電催化析氫性能測試結(jié)果與分析
        3.5.3 FeCo_2S_4/NF的 ECSA計算
        3.5.4 FeCo_2S_4/NF的交流阻抗測試結(jié)果與分析
        3.5.5 FeCo_2S_4/NF電催化水的全分解性能測試結(jié)果與分析
        3.5.6 FeCo_2S_4/NF電催化過程結(jié)構(gòu)演變的探究與分析
        3.5.7 機理解釋
    3.6 本章小結(jié)
4 結(jié)論與展望
    4.1 論文的主要結(jié)論
    4.2 后期工作及展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
    B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎勵榮譽
    C.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號：3694138