開發(fā)清潔、高效的新能源,減少化石能源的開采與依賴是當代走可持續(xù)發(fā)展道路的不二選擇,氫能源具有來源廣泛,綠色清潔,燃燒產(chǎn)物無污染且可回收利用等優(yōu)點,是未來最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉粗�。利用堿性溶液電解水產(chǎn)氫可以避免以往酸霧對設備的腐蝕、產(chǎn)物不純等不良因素,成為產(chǎn)出高純氫氣的有效途徑,電解水所涉及的兩個半反應:陰極析氫反應（HER）,陽極析氧反應（OER）,對于電解水的效率都起到至關重要的作用。目前被普遍認為最高效的催化劑為貴金屬催化劑,商業(yè)Pt/C對于陰極HER反應的催化能力至今很難被超越,IrO₂和RuO₂也是被公認具有優(yōu)異的陽極OER催化活性的貴金屬催化劑,雖然貴金屬擁有很高的活性,但其昂貴的成本和在反應中易團聚失活的現(xiàn)象極大地限制了它們的廣泛應用。因此,本文擬通過合成一種自催化生長的碳納米管包裹過渡金屬化合物材料,該類材料擁有較好的導電性和穩(wěn)定的管狀結構,不僅價格低廉,更具有較高的活性面積,電化學測試結果表明,這些管狀結構包裹的納米顆粒具有優(yōu)異催化活性的同時,更加以獨特的結構特征保證了催化過程的穩(wěn)定性,作為雙功能材料應用于電解水時,能有效的降... 

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電解水概述
        1.2.1 電解水發(fā)展史和工作原理
        1.2.2 電解水陰極反應分析
        1.2.3 電解水陽極反應分析
    1.3 電催化劑的分類和研究進展
        1.3.1 貴金屬催化劑
        1.3.2 過渡金屬催化劑
        1.3.3 非金屬催化劑
        1.3.4 碳基底催化劑
    1.4 電催化劑常見的制備方法
        1.4.1 高溫固相法
        1.4.2 水熱合成法
        1.4.3 模板法
        1.4.4 氣相沉積法
        1.4.5 電沉積法
        1.4.6 浸漬法
    1.5 本論文的選題意義與設計思路
    1.6 參考文獻
第二章 實驗用品及表征方法
    2.1 實驗用品
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 物理表征
        2.2.1 形貌及元素分布
        2.2.2 晶相及價態(tài)表征
        2.2.3 結構表征
    2.3 性能測試
        2.3.1 三電極體系下測試
        2.3.2 兩電極體系下測試
    2.4 參考文獻
第三章 硫、氮共摻雜碳納米管包裹核殼結構的CoS_2@Co: 一種高效穩(wěn)定的雙功能催化劑應用于全水分解
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 N-CNTs/Co的合成
        3.2.2 N-CNTs/Co_3O_4的合成
        3.2.3 S,N-CNTs/CoS_2 @Co的合成
    3.3 結果與討論
        3.3.1 形貌與結構分析
        3.3.2 電化學性能
    3.4 本章小結
    3.5 參考文獻
第四章 Mo_xC改性吡啶-N誘導生成NiS_2@Mo_2C/碳納米管:高效的電催化劑應用于全解水
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 N-CNTs/Ni的制備
        4.2.2 N-CNTs/Ni@Mo_xC的制備
        4.2.3 N-CNTs/NiS_2@Ni的制備
        4.2.4 N-CNTs/NiS_2@Mo_2C的制備
    4.3 結果與討論
        4.3.1 形貌與結構分析
        4.3.2 電化學性能
    4.4 本章小結
    4.5 參考文獻
第五章 S/Se改性N摻雜碳納米管構筑的高效異質(zhì)結析氧催化劑
    5.1 引言
    5.2 實驗步驟
        5.2.1 N-CNTs@Ni_xFe_y的制備
        5.2.2 N-CNTs@NiS_2/Fe_7S_8的制備
        5.2.3 N-CNTs@NiSe_2/Fe_3Se_4的制備
    5.3 結果與討論
        5.3.1 形貌與結構分析
        5.3.2 電化學性能
    5.4 本章小結
    5.5 參考文獻
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3694776