氫能具有高能量密度、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是化石燃料理想替代品。在傳統(tǒng)制氫方法中,電解水制氫由于操作簡單、環(huán)保、高效等特點(diǎn)受到了人們的廣泛關(guān)注。近年來,人們研究了大量的非貴金屬催化劑以代替RuO₂/IrO₂和Pt等貴金屬材料。然而,多數(shù)材料存在導(dǎo)電性差以及測試過程中樣品脫落等問題,從而導(dǎo)致其催化性能的降低。因此,開發(fā)一種具有杰出的機(jī)械穩(wěn)定性、高導(dǎo)電性的非貴金屬材料作為高效的電解水催化劑顯得尤為重要。本論文以泡沫銅作為基底和銅源,通過電化學(xué)方法原位生成了具有高電導(dǎo)率以及機(jī)械穩(wěn)定性的草坪狀Ni/Cu納米片陣列、Ni-P/Fe(OH)₃-Cu納米管陣列和草坪狀Ce摻雜Ni-S@Cu復(fù)合材料作為高效的電解水催化劑。此外,探究了不同沉積時(shí)間、不同電流密度以及不同電解液濃度對(duì)催化性能的影響。論文主要內(nèi)容概括如下:1.通過簡單的恒電流電沉積路線成功在泡沫銅上生長草坪狀Ni/Cu納米片陣列。實(shí)驗(yàn)表明,所制備的草坪狀Ni/Cu納米片陣列具有優(yōu)異的電催化析氫(HER)活性。在1 M KOH溶液中,Ni/Cu納米片陣列僅需要38 mV的過電位即...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.電解水的概述
        1.1 析氫催化劑的研究進(jìn)展
        1.2 析氧催化劑的研究進(jìn)展
    2.電解水催化劑的制備方法
        2.1 水熱/溶劑熱法
        2.2 模板法
        2.3 熔融鹽法
        2.4 靜電紡絲法
        2.5 電化學(xué)沉積法
    3.文章意義與研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 草坪狀Ni/Cu納米片陣列作為高效析氫反應(yīng)的非貴金屬催化劑
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器
        2.2 試劑
        2.3 材料合成
    3.表征
    4.電化學(xué)測試
    5.結(jié)果與討論
        5.1 形貌和結(jié)構(gòu)表征
        5.2 草坪狀Ni/Cu/CF電極的HER催化活性
    6.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第三章 非貴金屬納米管陣列復(fù)合催化劑的制備以及高效的析氧性能研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.3 材料合成
        2.4 材料表征
    3.結(jié)果與討論
        3.1 催化劑的合成與結(jié)構(gòu)表征
        3.2 性能測試
    4.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 Ce摻雜Ni-S@Cu復(fù)合材料的制備及其在堿性條件下的析氧性能研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.3 Ce-Ni-S@Cu/CF電極的制備
        2.4 表征
    3.結(jié)果與討論
        3.1 形貌和結(jié)構(gòu)表征
        3.2 析氧性能測試
    4.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
附錄:本人在讀研期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3801296