氫能被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具潛力的傳統(tǒng)能源替代者之一。它可以由電能、太陽(yáng)能等通過電解水的方式獲得,是一種燃燒值高、零CO₂排放、無污染的儲(chǔ)能材料。電解水制氫是把電能轉(zhuǎn)化為氫能的一種有效途徑。然而,電催化分解水的陽(yáng)極催化氧析出反應(yīng)涉及四電子反應(yīng)過程和陰極催化氫析出反應(yīng)涉及二電子反應(yīng)過程,動(dòng)力學(xué)緩慢。這些障礙需要提供較大的電壓來克服,導(dǎo)致電能的消耗大,能源浪費(fèi)嚴(yán)重,生產(chǎn)成本高。催化劑可以有效降低催化電解水所需的電壓,提高催化效率。目前,基于Pt-、Ru-、Ir-等貴金屬催化劑被認(rèn)為是最高效的催化電解水催化劑�？墒�,它們?cè)诘厍蛏系暮肯∩佟r(jià)格昂貴,限制了它們?cè)诠I(yè)上的大范圍應(yīng)用。所以,尋找在地球上含量豐富、價(jià)格便宜又性能高效的催化劑來代替貴金屬催化劑已迫在眉睫。本文以對(duì)過渡金屬硫化物的研究為主線,以金屬泡沫鎳為基底,運(yùn)用簡(jiǎn)單低溫的水熱法合成了CoNi₂S₄/Ni、Ni₃S₂/Ni和Ni(OH)₂/3D-3D Ni₃S₂...

【文章頁(yè)數(shù)】：105 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 電解水制氫技術(shù)
        1.2.1 堿性水電解槽
        1.2.2 質(zhì)子交換膜水電解槽
        1.2.3 固體氧化物水電解槽
    1.3 電解水原理
    1.4 電解水催化材料的分類及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 貴金屬催化劑
        1.4.2 非貴金屬催化劑
            1.4.2.1 過渡金屬硫?qū)倩衔?br>            1.4.2.2 過渡金屬氧化物和氫氧化物
            1.4.2.3 其他非貴金屬催化材料
    1.5 本文的研究目的和意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 材料的結(jié)構(gòu)分析及表征方法
        2.2.1 X射線粉末衍射儀
        2.2.2 拉曼光譜儀
        2.2.3 等離子元素分析儀
        2.2.4 掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡
        2.2.5 比表面孔徑分析儀
        2.2.6 X射線光電子能譜儀
    2.3 材料的電化學(xué)性能測(cè)試方法
        2.3.1 貴金屬工作電極的制備方法
        2.3.2 線性掃描伏安法
        2.3.3 循環(huán)伏安法
        2.3.4 交流阻抗法
        2.3.5 計(jì)時(shí)電流法
第三章 CoNi₂S₄復(fù)合泡沫鎳基底的合成及其電解水性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)和形貌表征
        3.3.2 催化氫析出反應(yīng)性能分析
        3.3.3 催化氧析出反應(yīng)性能分析
        3.3.4 全電解水反應(yīng)性能分析
    3.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 Ni₃S₂納米線復(fù)合泡沫鎳基底的合成及其電解水性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 結(jié)構(gòu)和形貌表征
        4.3.2 催化氫析出反應(yīng)性能分析
        4.3.3 催化氧析出反應(yīng)性能分析
        4.3.4 全電解水性能分析
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 Ni(OH)₂復(fù)合內(nèi)外三維的Ni₃S₂/Ni基底的合成及其電解水性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 結(jié)構(gòu)和形貌表征
        5.3.2 催化氫析出反應(yīng)性能分析
        5.3.3 催化氧析出反應(yīng)性能分析
        5.3.4 全電解水反應(yīng)性能分析
    5.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
攻讀碩士期間取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3858557