本文通過用熱還原金屬前驅體的方法,成功制備了Ru基納米材料,并分別應用于堿性析氫反應(HER)和氮氣還原反應(NRR),主要探索內容如下:(1)電催化HER的發(fā)展如火如荼,但如何既能降低成本,又能提高活性和穩(wěn)定性,依然是最具挑戰(zhàn)的工作。本章,通過一步合成的方法,制備了RuPdM(M=Ni,Co,Fe)超薄納米片合金,并且應用于堿性HER電催化研究。研究數(shù)據(jù)顯示:經(jīng)過組分優(yōu)化的由三金屬Ru₃₈Pd₃₄Ni₂₈超薄納米片在電流密度為10mA cm^-2時的過電勢僅為20 mV vs.RHE,其質量活性在-0.07 V vs.RHE時達到6.15 A mg^-1_貴金屬。與目前報道過的催化劑相比,其具有最高的質量活性,甚至超過了大多數(shù)的Pt基催化劑。耐久性測試還證明了該電催化劑具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。在經(jīng)過10000圈循環(huán)伏安曲線測試后,電流密度沒有明顯的衰減。理論計算表明,通過利用其他3d過渡金屬Fe,Co和Ni,可以實現(xiàn)RuPd超薄納米片電子結構的靈活調節(jié)。值得注意的是...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 電催化HER簡介
        1.2.1 電催化HER原理
        1.2.2 評估電催化HER性能的常見表征
        1.2.3 電催化HER催化劑的設計策略
        1.2.4 貴金屬基電催化HER的催化劑的發(fā)展近況
    1.3 電催化NRR簡介
        1.3.1 電催化NRR的原理
        1.3.2 電催化NRR的測試要求及性能表征
        1.3.3 電催化NRR催化劑的設計策略
        1.3.4 電催化NRR貴金屬基催化劑的發(fā)展近況
    1.4 研究內容
第二章 RuPdM(M= Ni,Co,Fe)超薄納米片促進堿性電催化析氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料及試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 實驗方法
    2.3 樣品表征方法
    2.4 性能測試方法
        2.4.1 電化學性能測試方法
        2.4.2 DFT計算方法
    2.5 結果與討論
        2.5.1 催化劑的表征及分析
        2.5.2 電催化性能研究
        2.5.3 理論計算
    2.6 本章小結
第三章 多位點RuFeCoNiCu高熵合金納米材料的制備及其在全p H下電催化氮氣還原性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料及試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 實驗方法
    3.3 樣品表征方法
    3.4 性能測試方法
        3.4.1 電化學性能基本測試
        3.4.2 NH₃的檢測
        3.4.3 N₂H₄的檢測
        3.4.4 理論計算方法
    3.5 結果與討論
        3.5.1 催化劑的表征及分析
        3.5.2 電催化性能研究
    3.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝
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本文編號：3867392