作為能量的載體,氫能被認(rèn)為是比化石燃料更為清潔的替代品。電解水由于具有操作條件常溫常壓、無有害物質(zhì)排放及原料易得等優(yōu)點(diǎn),一直是最具吸引力的制氫技術(shù)之一。目前最佳的析氫催化劑依然是貴金屬Pt,但由于其昂貴且稀缺的性質(zhì),限制了其在電解水中大規(guī)模應(yīng)用。在眾多催化劑中,過渡金屬基催化劑因其價(jià)格低廉、具有多變的價(jià)態(tài)以及獨(dú)特的d帶電子結(jié)構(gòu)而引起了研究者極大的研究興趣。近年來的研究表明,過渡金屬基碳化物、氮化物、硫化物、磷化物等催化劑在電催化析氫(HER)中具有優(yōu)異的催化性能。鉬酸鹽類催化劑雖然電催化性能尚差強(qiáng)人意,但可以用作良好的前驅(qū)體材料,尤其是與其他過渡金屬離子(例如Ni²⁺和Co²⁺等)組合時(shí),具有極好的催化潛力。大量研究證明,通過摻雜、改變材料組成、形成缺陷等電子結(jié)構(gòu)調(diào)控策略,能夠優(yōu)化母體材料的電子結(jié)構(gòu),使得惰性催化劑的本征活性得到明顯提升。因此,本論文旨在通過電子結(jié)構(gòu)調(diào)控策略提升鉬酸鹽的本征活性,并主要研究摻雜及電化學(xué)調(diào)控對(duì)鉬酸鹽電子結(jié)構(gòu)及其催化HER性能的影響,具體內(nèi)容如下:(1)通過簡(jiǎn)單水熱在Ti片上制備了垂直生長的Co Mo O_...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語表
第一章 緒論
    1.引言
    2.電催化HER
        2.1 反應(yīng)機(jī)理
        2.2 析氫催化劑
    3.鉬酸鹽電催化HER研究現(xiàn)狀
        3.1 鉬酸鹽基本結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        3.2 鉬酸鹽在電催化HER中的應(yīng)用
        3.3 催化劑性能提升策略
    4.電子結(jié)構(gòu)調(diào)控
        4.1 摻雜
        4.2 電化學(xué)調(diào)控
        4.3 電子結(jié)構(gòu)調(diào)控在提升鉬酸鹽催化性能中的應(yīng)用
    5.選題依據(jù)及意義
第二章 P摻雜CoMoO₄電催化析氫性能研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 材料合成
            2.2.1 Co-Mo-O/Ti的制備
            2.2.2 P摻雜β-CoMoO₄/Ti的制備
            2.2.3 Pt/C電極制備
        2.3 材料表征
        2.4 電化學(xué)測(cè)試
        2.5 密度泛函理論計(jì)算
    3.結(jié)果與討論
        3.1 材料的晶體結(jié)構(gòu)與組成分析
        3.2 材料的微觀結(jié)構(gòu)與形貌表征分析
        3.3 材料元素電子狀態(tài)分析
        3.4 電催化析氫性能測(cè)試分析
        3.5 DFT理論計(jì)算分析
    4.本章小結(jié)
第三章 鋰離子電化學(xué)調(diào)控的NiMoO₄電催化析氫性能研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 材料合成
            2.2.1 NiMoO₄/Nifoam的制備
            2.2.2 NiMo/Nifoam的制備
            2.2.3 C-NiMo/Nifoam的制備
            2.2.4 Pt/C電極制備
        2.3 材料表征
        2.4 電化學(xué)測(cè)試
    3.結(jié)果與討論
        3.1 材料的微觀結(jié)構(gòu)與形貌表征分析
        3.2 材料成分與晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.3 材料元素電子狀態(tài)分析
        3.4 電催化析氫性能測(cè)試分析
    4.本章小結(jié)
第四章 鈉離子電化學(xué)調(diào)控的NiMoO₄電催化析氫性能研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 材料合成
            2.2.1 NiMoO₄/NF制備
            2.2.2 MoNi/NF的制備
            2.2.3 Pt/C電極的制備
        2.3 材料表征
        2.4 電化學(xué)測(cè)試
    3.結(jié)果與討論
        3.1 材料的微觀結(jié)構(gòu)與形貌表征分析
        3.2 材料成分與晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.3 材料元素電子狀態(tài)分析
        3.4 電催化析氫性能測(cè)試分析
    4.本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    1.結(jié)論
    2.展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄:碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3885227