發(fā)布時(shí)間：2024-03-17 18:48

　　化石燃料的有限儲量及其燃燒引發(fā)的環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)峻,促進(jìn)了對可再生清潔能源的需求和發(fā)展。氫作為一種理想的清潔能源引起對高效、環(huán)保、廉價(jià)制氫技術(shù)的需求,其中電解水制氫因不會產(chǎn)生CO₂等有害氣體而成為工業(yè)綠色制氫的首項(xiàng)選擇,但Pt作為性能最佳的陰極催化劑由于價(jià)格昂貴且儲量較少而限制了工業(yè)制氫的大規(guī)模應(yīng)用。因此,開發(fā)性能良好、儲量豐富的非貴金屬催化劑迫在眉睫。MoS₂表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)析氫性能,但與Pt相比仍有待提高。本文通過制備適宜形貌的MoS₂并將其與不同的金屬氧化物進(jìn)行復(fù)合來進(jìn)一步提高材料在酸性介質(zhì)中的電化學(xué)產(chǎn)氫性能。具體研究內(nèi)容如下:(1)利用溶劑熱法確定制備MoS₂納米管的適宜反應(yīng)條件為200°C下反應(yīng)24 h。對MoS₂納米管催化劑在酸性介質(zhì)中的電化學(xué)析氫性能進(jìn)行考察發(fā)現(xiàn),MoS₂納米管催化劑的塔菲爾斜率為69 mV/dec,在過電位為0.32 V時(shí)便可產(chǎn)生-10mA/cm²的電流密度,且表現(xiàn)出良好的電化學(xué)穩(wěn)定性。與MoS

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1電解槽示意圖

黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文-2-1.2電催化析氫反應(yīng)1.2.1氫析出反應(yīng)的電催化原理水電解反應(yīng)通常包括在陽極的析氧反應(yīng)(oxygenevolutionreaction,OER)和在陰極的析氫反應(yīng)(HER)，如圖1-1所示。圖1-1電解槽示意圖Fig.1-1schematicofthe....

圖1-2催化劑表面在酸性介質(zhì)中的氫析出反應(yīng)機(jī)制[4]

第1章緒論-3-應(yīng)，第一步是Volmer反應(yīng)或放電步驟，水中的一個質(zhì)子和一個電子吸附在電極表面形成吸附氫原子（Hads），也可以說發(fā)生質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。隨后可通過兩種過程使吸附氫原子完成脫附來產(chǎn)氫：第一種是Tafe反應(yīng)（或化學(xué)脫附），即電極表面的兩個吸附氫原子相結(jié)合產(chǎn)生氫氣；....

圖1-3MoS2晶體結(jié)構(gòu)圖[38]

黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-1.3MoS2在電催化HER中的應(yīng)用1.3.1MoS2概述MoS2是一種典型的層狀材料，單層的二硫化鉬具有由原子之間以共價(jià)鍵緊密結(jié)合的S-Mo-S“三明治夾層”結(jié)構(gòu)，層與層之間通過微弱的范德華力結(jié)合、堆積構(gòu)成六角密排的類石墨的塊狀材料。層間存在的弱的范....

圖1-4MoS2與純金屬的火山口曲線[40]

第1章緒論-9-現(xiàn)出從間接到直接的帶隙轉(zhuǎn)換，這歸因于d軌道電子的量子限制效應(yīng)。塊狀MoS2具有極差的電催化析氫活性，起始過電位為-90mV，塔菲爾斜率為692mV/dec，同時(shí)巨大的電阻也嚴(yán)重影響其催化活性[39]。納米結(jié)構(gòu)的MoS2具有優(yōu)異的電子和物理特性在高效能源生產(chǎn)和儲存領(lǐng)....

本文編號：3931479