化石能源的大規(guī)模使用,導(dǎo)致日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染。因此,人類迫切需要探索新的能源,以減少對(duì)化石燃料的依賴。氫能是一種無碳、高能量密度的清潔能源,作為能源載體有著巨大的潛力。利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源通過催化劑進(jìn)行析氫反應(yīng)(HER)是一種有效制造氫氣的途徑。到目前為止,貴金屬Pt仍然是活性最好的析氫催化劑,但是因?yàn)槠浒嘿F的價(jià)格和稀有性,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。在科研人員尋求高效穩(wěn)定、儲(chǔ)量豐富的析氫催化劑的進(jìn)程中,以二硫化鉬(MoS2)為代表的層狀過渡金屬硫化物(TMDs)因?yàn)榫邆湎鄬?duì)優(yōu)越的邊界位點(diǎn)活性而受到廣泛關(guān)注和研究。MoS2作為電催化劑和助催化劑已經(jīng)廣泛地被研究應(yīng)用于電催化HER,但MoS2催化劑HER活性受到有限邊緣活性位點(diǎn)和低電導(dǎo)率兩大關(guān)鍵瓶頸的限制。近年來,很多方案被報(bào)道用于設(shè)計(jì)具有更多活性位點(diǎn)和更高電導(dǎo)率的MoS2催化劑以增強(qiáng)HER活性,取得了顯著的進(jìn)展。然而大部分研究僅致力于提高催化劑電催化活性,很少有工作關(guān)注電催化劑本身是否能夠集成其他驅(qū)動(dòng)力,尤其是可再生的太陽能,從而耦合增強(qiáng)HER效能。二硫化錸(ReS2)被發(fā)現(xiàn)是TMDs家族中的一個(gè)獨(dú)特成員,其層間弱相互作...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電催化產(chǎn)氫的基本原理及其性能評(píng)估
        1.2.1 電催化產(chǎn)氫的基本原理
        1.2.2 電催化劑的性能評(píng)估
    1.3 光催化產(chǎn)氫和光電化學(xué)裂解水的基本原理及性能評(píng)估
        1.3.1 光催化產(chǎn)氫和光電化學(xué)裂解水的基本原理
        1.3.2 光催化產(chǎn)氫和光電化學(xué)裂解水的性能評(píng)估
    1.4 二硫化錸的基本性質(zhì)
    1.5 二硫化錸在催化制氫領(lǐng)域中的研究進(jìn)展
    1.6 本論文主要的研究內(nèi)容和目的
    參考文獻(xiàn)
第二章 二硫化錸具有光電集成析氫活性的識(shí)別
    2.1 引言
    2.2 樣品制備與表征
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 制備方法
        2.2.3 表征手段
        2.2.4 電化學(xué)測(cè)試
    2.3 計(jì)算方法
        2.3.1 吸附氫自由能的計(jì)算
        2.3.2 活性位點(diǎn)數(shù)量的計(jì)算
        2.3.3 轉(zhuǎn)換頻率的計(jì)算
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 二硫化錸的形貌與微結(jié)構(gòu)
        2.4.2 二硫化錸的光學(xué)性質(zhì)和電子能帶結(jié)構(gòu)
        2.4.3 二硫化錸催化活性的評(píng)估
        2.4.4 二硫化錸光輔助下電催化產(chǎn)氫性能及產(chǎn)氫機(jī)制
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 二硫化錸集成p型硅陰極提高光電化學(xué)析氫性能
    3.1 引言
    3.2 樣品制備與表征
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 制備方法
        3.2.3 電極制備
        3.2.4 表征手段
        3.2.5 光電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 p-Si/ReS₂復(fù)合結(jié)構(gòu)的形貌與微結(jié)構(gòu)
        3.3.2 p-Si/ReS₂復(fù)合結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)和光電催化產(chǎn)氫性能的評(píng)估
        3.3.3 p-Si/ReS₂復(fù)合結(jié)構(gòu)的光電催化產(chǎn)氫機(jī)制
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 二硫化錸集成二氧化鈦納米纖維增強(qiáng)光催化析氫性能
    4.1 引言
    4.2 樣品制備與表征
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 制備方法
        4.2.3 表征手段
        4.2.4 光催化產(chǎn)氫測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 三維枝葉狀TiO₂@ReS₂異質(zhì)結(jié)的形貌與微結(jié)構(gòu)
        4.3.2 三維枝葉狀TiO₂@ReS₂異質(zhì)結(jié)的光學(xué)性質(zhì)和帶隙
        4.3.3 三維枝葉狀TiO₂@ReS₂異質(zhì)結(jié)的光催化產(chǎn)氫
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)和展望
    參考文獻(xiàn)
致謝與感悟
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表和專利申報(bào)情況



本文編號(hào)：3824083