隨著煤、石油和天然氣等化石燃料消耗的日益增長(zhǎng),可替代化石能源的清潔能源越來(lái)越引起了人們的關(guān)注。氫氣因其具有能量密度高和環(huán)境友好等特點(diǎn)引起了極大的研究興趣,已成為未來(lái)新能源的強(qiáng)有力候選。目前,人們希望通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能和潮汐能等間歇性能源生產(chǎn)出的多余電力用于電解水制氫,因此選擇高效電催化劑提高電解水產(chǎn)氫性能是目前電解水制氫面臨的一大挑戰(zhàn)。貴金屬鉑是目前常用的商業(yè)化電催化劑,但由于鉑價(jià)值昂貴,限制了其商業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域。過(guò)渡金屬鉬儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、化學(xué)穩(wěn)定性好,因而受到人們廣泛關(guān)注,鉬系化合物已成為目前電化學(xué)產(chǎn)氫催化劑領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。研究者嘗試通過(guò)構(gòu)筑具有特定結(jié)構(gòu)和多功能的鉬系電催化劑來(lái)提高其電化學(xué)產(chǎn)氫性能,也嘗試通過(guò)進(jìn)行復(fù)合、雜化和摻雜等手段調(diào)控其導(dǎo)電性和電化學(xué)性能,然而目前具有可控結(jié)構(gòu)、特定組成和形貌、多孔分級(jí)構(gòu)型的鉬系化合物電催化劑的可控合成和結(jié)構(gòu)調(diào)控仍然面臨許多問(wèn)題�；谏鲜鲅芯勘尘�,本文開(kāi)發(fā)特定的化學(xué)構(gòu)筑策略,可控合成了三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳(MoP/C-N)、碳化鉬/氮摻雜碳(Mo_xC/C-N)和釩摻雜硫化鉬(V-MoS₂)雜化或摻雜型...

【文章頁(yè)數(shù)】：107 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 氫能的制備
        1.2.1 電解水制氫的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 電解水制氫的基本原理
        1.2.3 工業(yè)制氫的方法
    1.3 電解水制氫催化劑
        1.3.1 貴金屬基催化劑
        1.3.2 過(guò)渡金屬基催化劑
        1.3.3 非金屬基催化劑
    1.4 電解水制氫催化劑的性能調(diào)控策略
        1.4.1 碳材料復(fù)合與包覆
        1.4.2 納米化合成與加工
        1.4.3 非貴金屬摻雜
    1.5 本論文的選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳雜化納米電催化劑的可控制備及其電化學(xué)析氫性能研究.
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及化學(xué)試劑
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 化學(xué)試劑
    2.3 磷化鉬/氮摻雜碳和三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的制備
        2.3.1 磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的制備
        2.3.2 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的制備
    2.4 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的表征
        2.4.1 X-射線(xiàn)粉末衍射表征
        2.4.2 高分辨透射電子顯微鏡表征
        2.4.3 掃描電子顯微鏡表征
        2.4.4 表面積和孔結(jié)構(gòu)表征
        2.4.5 X射線(xiàn)光電子能譜表征
    2.5 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的電化學(xué)析氫性能測(cè)試
        2.5.1 工作電極的制備
        2.5.2 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
    2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.6.1 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的結(jié)構(gòu)和物相分析
        2.6.2 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的尺寸和形貌分析
        2.6.3 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的電化學(xué)析氫性能
        2.6.4 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的比表面和孔結(jié)構(gòu)積分析
        2.6.5 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的表面元素組成及價(jià)態(tài)分析
        2.6.6 煅燒溫度對(duì)三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑制備的影響
        2.6.7 三維多孔磷化鉬/氮摻雜碳電催化劑的穩(wěn)定性測(cè)試
    2.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳雜化納米電催化劑的離子熱法制備及其電化學(xué)析氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)儀器及化學(xué)試劑
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 化學(xué)試劑
    3.3 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的離子熱法制備
        3.3.1 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的離子熱法制備
        3.3.2 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳、粉體碳化鉬、碳化鉬/碳和碳化鉬/氮摻雜碳的制備
    3.4 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的表征
        3.4.1 X-射線(xiàn)粉末衍射表征
        3.4.2 掃描電子顯微鏡表征
        3.4.3 高分辨透射電子顯微鏡表征
        3.4.4 比表面與孔結(jié)構(gòu)表征
        3.4.5 X射線(xiàn)光電子能譜表征
    3.5 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的電化學(xué)析氫性能測(cè)試
        3.5.1 工作電極制備
        3.5.2 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
    3.6 結(jié)果與討論
        3.6.1 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的結(jié)構(gòu)和物相分析
        3.6.2 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的尺寸和形貌分析
        3.6.3 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的比表面和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.6.4 三維多孔碳化鉬/氮摻雜碳電催化劑的電化學(xué)析氫性能
    3.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的可控制備及其電化學(xué)析氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)儀器及化學(xué)試劑
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 化學(xué)試劑
    4.3 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的制備
    4.4 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的表征
        4.4.1 X-射線(xiàn)粉末衍射表征
        4.4.2 高分辨透射電子顯微鏡表征
        4.4.3 掃描電子顯微鏡表征
        4.4.4 X射線(xiàn)光電子能譜表征
    4.5 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的電化學(xué)析氫性能測(cè)試
        4.5.1 工作電極制備
        4.5.2 電化學(xué)析氫性能測(cè)試
    4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.6.1 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的結(jié)構(gòu)和物相分析
        4.6.2 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的尺寸和形貌分析
        4.6.3 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的電化學(xué)析氫性能
        4.6.4 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的表面元素組成及價(jià)態(tài)分析
        4.6.5 三維多孔釩摻雜硫化鉬納米電催化劑的穩(wěn)定性測(cè)試
    4.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
論文發(fā)表情況
致謝



本文編號(hào)：3868866