近年來(lái),隨著全球變暖,極端天氣和氣候事件頻繁發(fā)生,環(huán)境和發(fā)展的矛盾日益凸顯。電催化是解決能源與環(huán)境問(wèn)題的一項(xiàng)重要技術(shù),它不僅能分解水制得氫氣,也能在常溫常壓的條件下合成氨。開(kāi)發(fā)性能穩(wěn)定,同時(shí)成本低、效率高的電催化劑是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn),多孔陶瓷具有物理、化學(xué)穩(wěn)定性好、比表面積高等特點(diǎn),用于催化電極能提供更大的電化學(xué)反應(yīng)面積,同時(shí)多孔的結(jié)構(gòu)為電極的充放電過(guò)程中體積的收縮或膨脹留有空間,使反應(yīng)更為穩(wěn)定,陶瓷本身的特性也使其較容易地加入各種添加劑,以改善催化電極的各項(xiàng)性能。二氧化鈦是一種n型半導(dǎo)體,常應(yīng)用于光催化領(lǐng)域,在氮?dú)膺€原和析氧反應(yīng)等電催化方面也有報(bào)道。作為催化劑,一般銳鈦礦相的二氧化鈦比金紅石相有更好的催化性能,而兩相的轉(zhuǎn)變溫度大概在450℃-600℃的范圍,這遠(yuǎn)低于常規(guī)的陶瓷燒結(jié)工藝。為了制備銳鈦礦相二氧化鈦多孔陶瓷,本次實(shí)驗(yàn)采用冷燒工藝結(jié)合PMMA微球作為造孔劑來(lái)制備樣品,冷燒是一種只需200℃左右即可完成陶瓷燒結(jié)的技術(shù),一般應(yīng)用于不同材料體系的復(fù)合。本文采用冷燒工藝結(jié)合添加造孔劑法制備二氧化鈦多孔陶瓷用于析氧反應(yīng)和氮?dú)膺€原反應(yīng),主要工作有:(1)探究冷燒技術(shù)結(jié)合添加造孔劑法制備...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【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 二氧化鈦材料
    1.3 多孔陶瓷的研究進(jìn)展
    1.4 冷燒工藝(Cold Sintering Process)
    1.5 電催化
        1.5.1 析氧反應(yīng)(OER)
        1.5.2 氮?dú)膺€原反應(yīng)(NRR)
    1.6 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)條件及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料試劑及設(shè)備
    2.2 常規(guī)的結(jié)構(gòu)表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.2 X射線衍射(XRD)
        2.2.3 拉曼光譜(Raman spectra)
        2.2.4 孔隙率測(cè)試
        2.2.5 透氣度測(cè)試
    2.3 堿性條件下的電催化性能測(cè)試
        2.3.1 循環(huán)伏安法(CV)
        2.3.2 線性?huà)呙璺卜?LSV)
        2.3.3 塔菲爾曲線(Tafel)
        2.3.4 電化學(xué)交流阻抗(EIS)
        2.3.5 計(jì)時(shí)電流法
        2.3.6 分光光度法
        2.3.7 產(chǎn)氨量和法拉第效率(FE)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 TiO₂多孔陶瓷的制備及結(jié)構(gòu)表征
    3.1 制備工藝的探究
        3.1.1 樣品的制備
        3.1.2 樣品的形貌表征
    3.2 樣品的制備
    3.3 TiO₂ 多孔陶瓷的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 形貌表征
        3.3.2 XRD測(cè)試
        3.3.3 拉曼光譜測(cè)試
        3.3.4 孔隙率測(cè)試
        3.3.5 透氣度測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TiO₂多孔陶瓷的電化學(xué)性能研究
    4.1 析氧性能測(cè)試
        4.1.1 測(cè)試流程
        4.1.2 線性?huà)呙璺卜?LSV)測(cè)試
        4.1.3 塔菲爾(Tafel)曲線測(cè)試
        4.1.4 電化學(xué)阻抗(EIS)測(cè)試
        4.1.5 穩(wěn)定性測(cè)試
    4.2 氮?dú)膺€原性能測(cè)試
        4.2.1 測(cè)試流程
        4.2.2 線性?huà)呙铚y(cè)試(LSV)
        4.2.3 產(chǎn)氨量和法拉第效率
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論及展望
    5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    5.2 課題的創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 對(duì)后續(xù)工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的成果



本文編號(hào)：3827831