隨著傳統(tǒng)能源的快速消耗,由此帶來(lái)的能源危機(jī)和環(huán)境惡化問(wèn)題引起人們的廣泛關(guān)注,開(kāi)發(fā)新型清潔能源勢(shì)在必行。電催化能源轉(zhuǎn)化技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單,能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)是清潔能源研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)。本論文以電催化水分解為應(yīng)用導(dǎo)向,研究高性能電催化劑。目前,電催化水分解反應(yīng)面臨電化學(xué)極化大,反應(yīng)動(dòng)力學(xué)慢,能耗高等問(wèn)題,極大限制了能源轉(zhuǎn)換效率。電極材料是電催化反應(yīng)的重要載體,也是電催化過(guò)程中電子的傳遞介質(zhì)和反應(yīng)發(fā)生場(chǎng)所。因此,科學(xué)構(gòu)建電極材料對(duì)提高電催化性能至關(guān)重要。貴金屬材料是一類(lèi)優(yōu)異的電催化材料,但其稀有性和高昂的價(jià)格,限制了它在工業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用。因此開(kāi)發(fā)廉價(jià)、高效的電催化劑是電化學(xué)能源轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的重要課題�；诖�,本論文旨在通過(guò)形貌控制、雜原子摻雜、孔結(jié)構(gòu)引入等對(duì)非貴金屬納米復(fù)合材料進(jìn)行有效調(diào)控,構(gòu)建了高性能的電催化電極界面。本論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1.結(jié)合前驅(qū)物形貌導(dǎo)向法,首先在鈦網(wǎng)上制備了Co₃S₄納米刷電極,進(jìn)一步通過(guò)低溫磷化反應(yīng)引入不同含量的P原子,成功構(gòu)建了Co₃S_4-xP_x...

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 氫能的概述
    1.2 電催化水分解
        1.2.1 電催化水分解的基本原理
        1.2.2 不同類(lèi)型的電解池
        1.2.3 電催化水分解的性能參數(shù)
        1.2.4 電催化水分解反應(yīng)機(jī)理
    1.3 電催化劑研究進(jìn)展
        1.3.1 析氫電催化劑
        1.3.2 析氧電催化劑
    1.4 本論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本論文的選題依據(jù)
        1.4.2 本論文的研究思路和創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和主要研究方法
    2.1 主要藥品與儀器
        2.1.1 主要藥品
        2.1.2 主要儀器
    2.2 物理化學(xué)性能表征技術(shù)
        2.2.1 X射線衍射儀
        2.2.2 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 X射線光電子能譜儀
        2.2.5 比表面積和孔徑分布
    2.3 電化學(xué)性能研究方法
        2.3.1 電化學(xué)工作站
        2.3.2 電極制備
        2.3.3 電化學(xué)性能測(cè)試方法及評(píng)價(jià)
    2.4 理論計(jì)算方法和模型
第3章 Co₃S_4-xP_x納米刷的構(gòu)建及電催化水分解行為研究
    3.1 Co₃S_4-xP_x納米刷的構(gòu)建及其在全pH值電解液中析氫性能研究
        3.1.1 引言
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.3 結(jié)果與討論
        3.1.4 本節(jié)小結(jié)
    3.2 Co₃S₂P₂納米刷在堿性電解液中全水分解性能研究
        3.2.1 引言
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.3 結(jié)果與討論
    3.3 本節(jié)小結(jié)
第4章 多孔氮摻雜碳包覆的Mo₂C納米復(fù)合材料構(gòu)建及其高效析氫性能和機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料物理化學(xué)結(jié)構(gòu)
        4.3.2 電催化析氫性能研究
        4.3.3 電催化析氫反應(yīng)途徑與機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 MoP/NC納米復(fù)合材料構(gòu)建及其高效析氫催化行為研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 材料物理化學(xué)結(jié)構(gòu)
        5.3.2 電催化析氫性能研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
科研成果
致謝



本文編號(hào)：3767234