在化石能源逐漸枯竭的當(dāng)下,尋找高效、可持續(xù)利用的清潔能源成為當(dāng)今的研究重點(diǎn)。其中,氫能具有重量能量密度大、生成物無(wú)污染、可再生的優(yōu)點(diǎn),是一種理想的清潔能源。在多種制氫方法中,電解水制氫法符合能源再生和降低環(huán)境污染的要求,是一種清潔、高效的可持續(xù)制氫方法。在電解水過(guò)程中,催化劑的使用可降低水分子分解所需的過(guò)電位,從而降低能耗。目前,Pt族金屬具有催化活性高、析氫過(guò)電位小的優(yōu)點(diǎn),是目前最理想的電解水催化劑。但是,儲(chǔ)量少、成本高,不適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。因此,開(kāi)發(fā)廉價(jià)、高效和可持續(xù)的催化劑材料對(duì)電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用具有重要意義。在多種催化劑材料中,過(guò)渡金屬磷化物具有高電導(dǎo)率、高催化活性、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),成為非貴金屬電解水催化劑中的典型代表。在過(guò)渡金屬磷化物中引入多孔結(jié)構(gòu)有助于催化過(guò)程中活性位點(diǎn)的暴露和物質(zhì)的傳輸。在各種多孔結(jié)構(gòu)中,介孔結(jié)構(gòu)具有比表面積大、孔隙率高等優(yōu)點(diǎn),可滿足上述要求�？紤]到在各種過(guò)渡金屬中,鐵的儲(chǔ)量最為豐富且價(jià)格低廉,本文以磷化鐵為催化活性物質(zhì),通過(guò)不同的合成方法,成功制備了兩種不同結(jié)構(gòu)的介孔磷化鐵自支撐電極,并對(duì)其電解水催化性能進(jìn)行了研究。首先,我們采用溶膠-凝膠法和...

【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 電解水制氫
        1.2.1 電解水制氫原理
        1.2.2 電解水析氫催化性能評(píng)估方法
    1.3 過(guò)渡金屬磷化物析氫催化劑概述
        1.3.1 過(guò)渡金屬磷化物的結(jié)構(gòu)與制備方法
        1.3.2 過(guò)渡金屬磷化物電解水催化劑研究進(jìn)展
    1.4 介孔材料概述
        1.4.1 介孔材料的制備方法
        1.4.2 介孔材料在電解水催化劑方面的應(yīng)用
    1.5 本文的研究意義與研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 化學(xué)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 測(cè)試表征方法
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡分析(SEM)
        2.3.3 透射電鏡分析(TEM)
        2.3.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.5 N₂ 吸附脫附測(cè)試
        2.3.6 接觸角測(cè)試
        2.3.7 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測(cè)試(ICP-AES)
        2.3.8 電化學(xué)性能測(cè)試
第3章 介孔磷化鐵自支撐電極的制備及其析氫催化性能的研究
    3.1 引言
    3.2 催化劑的制備
        3.2.1 介孔磷化鐵自支撐電極(meso-FeP/CC)的制備
        3.2.2 對(duì)比樣品的制備
        3.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Meso-FeP/CC的組成與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 Meso-FeP/CC的電化學(xué)性能表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 有序介孔磷化鐵自支撐電極的制備及其析氫催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化劑的制備
        4.2.1 有序介孔磷化鐵自支撐電極(ordered meso-FeP/CC)的制備
        4.2.2 對(duì)比樣品的制備
        4.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Ordered meso-FeP/CC的組成與結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 Ordered meso-FeP/CC電化學(xué)性能表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3738160