能源危機(jī)以及隨之而來的環(huán)境污染都在迫切的要求我們大力發(fā)展可再生的清潔能源。在眾多新型可再生能源當(dāng)中,氫能由于具有極高的質(zhì)量比能量密度,反應(yīng)過程無毒無污染,轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn),受到了諸多關(guān)注。但是,目前氫氣的主要制備方法還是依賴于化石燃料重整、裂解制備,副產(chǎn)物多且不可持續(xù)。鑒于風(fēng)能、太陽(yáng)能的規(guī)模化擴(kuò)張和成本下降以此為電解水提供電力。電解水是通過析氧反應(yīng)和析氫反應(yīng)將水分子電解為氫氣和氧氣,產(chǎn)品純度高,無污染,生產(chǎn)使用過程中無碳排放,是目前綠色制備氫氣的最優(yōu)發(fā)展方向之一。目前最有效的析氫反應(yīng)催化劑(HER)是貴金屬Pt及其合金,它擁有低過電位和低塔菲爾斜率等優(yōu)點(diǎn),但由于其儲(chǔ)量低、價(jià)格高,限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的大面積使用。因此為了促進(jìn)氫能的進(jìn)一步發(fā)展,研發(fā)催化活性高,穩(wěn)定好的非貴金屬電解水催化劑是當(dāng)前的大勢(shì)所趨。近些年,納米結(jié)構(gòu)化的鎳基合金及其磷化物、氮化物、氧化物、金屬有機(jī)框架(MOFs)等催化劑相繼涌現(xiàn),提高了析氫反應(yīng)、析氧反應(yīng)的電催化活性。但是納米材料一般都具有雙重特性,高反應(yīng)性的同時(shí)伴隨低穩(wěn)定性,復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)所帶來的的高比表面積往往意味著其在物理及化學(xué)穩(wěn)定性方面的先天不足。因此,大部分...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電解水陰極析氫反應(yīng)的基本原理及其評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.2.1 析氫(HER)反應(yīng)機(jī)理
    1.3 金屬基析氫催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 過渡金屬合金(TM)
        1.3.2 過渡金屬氧化物(TMO)
        1.3.3 過渡金屬氫氧化物(TMOH)
        1.3.4 過渡金屬硫化物(TMS)
        1.3.5 過渡金屬氮化物(TMN)
        1.3.6 其它過渡金屬雜化物(TMX)
    1.4 論文的研究意義和內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 X射線衍射儀(XRD)
        2.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.4 高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 電催化測(cè)試的測(cè)試條件
第三章 NiMoS/NF材料的制備及其析氫性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 前處理
        3.2.2 鉬酸鹽前驅(qū)體(NiMoO₄/NF)的制備
        3.2.3 NiMoS電極材料的制備
        3.2.4 電化學(xué)測(cè)試體系
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 不同硫化溫度
        3.3.2 不同升華硫質(zhì)量
        3.3.3 最佳反應(yīng)條件的表征及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 NiMoN/NF材料的制備及其析氫性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 前處理
        4.2.2 鉬酸鹽前驅(qū)體(NiMoO₄/NF)的制備
        4.2.3 NiMoN/NF電極材料的制備
        4.2.4 電化學(xué)測(cè)試條件
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 氮源的選取
        4.3.2 不同氮化溫度
        4.3.3 不同反應(yīng)物質(zhì)量
        4.3.4 最佳反應(yīng)條件的表征及分析
    4.5 小結(jié)
第五章 面向工業(yè)化的的全水電解及放大測(cè)試
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 前處理
        5.2.2 鉬酸鹽前驅(qū)體(NiMoO₄/NF)的制備
        5.2.3 NiMoN/NF電極材料的制備
        5.2.4 NiFe/NF電極材料的制備
        5.2.5 電化學(xué)測(cè)試條件
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 NiMoN/NF在不同基底上的生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 陰陽(yáng)極隔膜篩選實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 面向工業(yè)化的放大實(shí)驗(yàn)
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書



本文編號(hào)：3829915