二維層狀結(jié)構(gòu)Mo S₂納米片被認(rèn)為是一種很具有前途的電催化析氫催化劑,但存在催化惰性基面和本征半導(dǎo)體導(dǎo)電率差的局限性。本文制備了具有層間距寬化的Mo S₂納米片,并通過釩(V)元素的摻雜,制備了不同摻雜比例的1T和2H相混合的V-Mo S₂納米片,并以此作為電化學(xué)析氫的催化材料,進(jìn)行電催化析氫的研究。本論文通過簡單的水熱合成法制備了Mo S₂和V-Mo S₂納米片。新鮮制備的樣品具有1T和2H相混合的特征,通過V的摻雜,提高了金屬1T相的含量,從而實(shí)現(xiàn)高效的析氫反應(yīng)(HER)。V(IV)和V(II)共摻雜、1T和2H相混合以及寬層間膨脹的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)賦予了納米薄片豐富的無序和豐富的缺陷,從而增添了豐富的活性中心。此外,V(IV)和V(II)共摻雜還帶來了電子效應(yīng),縮小了禁帶寬度,改善了本征電導(dǎo)率,優(yōu)化了基面的吸氫自由能。通過調(diào)節(jié)V摻雜含量,10%V-Mo S₂催化劑在10m A cm^-2時(shí)的過電位為146 m V,Tafel斜率為48 m...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 清潔能源的分類
    1.2 氫能源的研究
        1.2.1 氫能的優(yōu)點(diǎn)
        1.2.2 氫氣的用途
        1.2.3 氫的制備方式
    1.3 電催化析氫反應(yīng)
        1.3.1 電化學(xué)析氫反應(yīng)性能的表征參數(shù)
        1.3.2 電化學(xué)析氫材料的研究進(jìn)展
    1.4 二硫化鉬
        1.4.1 二硫化鉬的理化性質(zhì)
        1.4.2 二硫化鉬的結(jié)構(gòu)
        1.4.3 二硫化鉬的制備方法
        1.4.4 二硫化鉬的應(yīng)用
    1.5 二硫化鉬納米材料的電催化析氫
        1.5.1 二硫化鉬納米材料電催化析氫研究進(jìn)展
        1.5.2 二硫化鉬的析氫性能優(yōu)化
    1.6 二硫化釩
    1.7 釩摻雜二硫化鉬作析氫催化劑研究現(xiàn)狀
    1.8 本論文的研究意義
第二章 V摻雜MoS2納米片的合成與表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
        2.2.3 表征儀器設(shè)備
        2.2.4 不同釩摻雜比例的MoS2納米片的制備過程
    2.3 V-MoS2納米片的表征分析
        2.3.1 成分表征分析
        2.3.2 形貌表征分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 V摻雜MoS2納米片電催化析氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 電極的制備
    3.3 V-MoS2的電催化性能表征
        3.3.1 線性掃描伏安法
        3.3.2 塔菲爾斜率
        3.3.3 交流阻抗譜
        3.3.4 雙電層電容
        3.3.5 電化學(xué)穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 V摻雜MoS2納米片電催化析氫后成分表征
    4.1 拉曼光譜分析
    4.2 X射線衍射圖譜
    4.3 X射線光電子能譜
    4.4 掃描電子顯微鏡
    4.5 Mo S2基催化劑HER性能的最新進(jìn)展
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士論文期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)和成果情況



本文編號：3760121