近年來,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...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：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)及研究內(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 孔隙率測試
        2.2.5 透氣度測試
    2.3 堿性條件下的電催化性能測試
        2.3.1 循環(huán)伏安法(CV)
        2.3.2 線性掃描伏安法(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測試
        3.3.3 拉曼光譜測試
        3.3.4 孔隙率測試
        3.3.5 透氣度測試
    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 析氧性能測試
        4.1.1 測試流程
        4.1.2 線性掃描伏安法(LSV)測試
        4.1.3 塔菲爾(Tafel)曲線測試
        4.1.4 電化學(xué)阻抗(EIS)測試
        4.1.5 穩(wěn)定性測試
    4.2 氮?dú)膺�原性能測試
        4.2.1 測試流程
        4.2.2 線性掃描測試(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：3827831