在過去的幾十年中,隨著社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展,能源和環(huán)境問題日益嚴峻,當前需大力開發(fā)環(huán)境友好型能源。憑借高能量密度和環(huán)境友好的優(yōu)勢,氫氣被廣泛認為是未來燃料的候選者。電解水分因其簡單、低污染和高純度,被認為是最有希望的制氫方法。當前,單金屬Pt催化劑仍是最有效的析氫催化劑,但Pt價格昂貴且資源短缺,嚴重阻礙了其廣泛的應(yīng)用。目前,Pt基三元金屬催化劑能極大地提高Pt的原子利用率和催化性能,已被認為是析氫領(lǐng)域最突出的催化劑。本論文采用簡單便捷的方法合成了三種具有特殊結(jié)構(gòu)的Pt基三元金屬催化劑。通過一系列表征技術(shù)詳細地分析了所制備的催化劑的形貌、組成和結(jié)構(gòu),提出恰當且合理的形成機理,并深入研究了它們的析氫活性和穩(wěn)定性。具體研究內(nèi)容如下:(1)花狀PtCoRu納米組裝體的合成及其析氫反應(yīng)性能的研究以紫脲酸銨和十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)為共結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,采用一種簡便的方法制備得到花狀PtCoRu納米組裝體(PtCoRu NAs)。由于其特殊的納米結(jié)構(gòu)以及多組分的協(xié)同催化作用,所制備的PtCoRu NAs在1 M KOH中顯示出優(yōu)異的析氫反應(yīng)(HER)電催化性能。在長時間測試過程中,10 mA ...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 電解水制氫
        1.1.1 電解水制氫概述
        1.1.2 電解水制氫基本理論
            1.1.2.1 反應(yīng)機理
            1.1.2.2 火山圖
    1.2 評估析氫反應(yīng)催化劑的參數(shù)
        1.2.1 過電位
        1.2.2 電化學活性面積
        1.2.3 Tafel斜率和交換電流密度
        1.2.4 周轉(zhuǎn)頻率
        1.2.5 穩(wěn)定性
    1.3 析氫催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 Pt基催化劑的研究現(xiàn)狀
            1.3.1.1 Pt基催化劑的組分調(diào)控
            1.3.1.2 Pt基催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        1.3.2 非Pt基催化劑的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究目的及研究內(nèi)容
第二章 花狀PtCoRu納米組裝體的合成及其析氫反應(yīng)性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 化學試劑
        2.2.2 PtCoRu NAs的制備
        2.2.3 表征方法
        2.2.4 電化學測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PtCoRu NAs的表征
        2.3.2 PtCoRu NAs的形成機理
        2.3.3 PtCoRu NAs的電化學性能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 分級多枝的PtIrCo納米線的合成及其析氫反應(yīng)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 化學試劑
        3.2.2 PtIrCo MBNWs的制備
        3.2.3 表征方法
        3.2.4 電化學測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PtIrCo MBNWs的表征
        3.3.2 PtIrCo MBNWs的形成機理
        3.3.3 PtIrCo MBNWs的電化學性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 一鍋濕化學法合成均勻的AuPtPd納米枝晶及其電催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 化學試劑
        4.2.2 AuPtPd NDs的制備
        4.2.3 表征方法
        4.2.4 電化學測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 AuPtPd NDs的表征
        4.3.2 AuPtPd的形成機理
        4.3.3 AuPtPd NDs的電化學性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3797802