能源危機(jī)和環(huán)境污染是目前人類(lèi)所必須面對(duì)的兩大難題,開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新能源是解決這兩個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵,也是科研領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),諸如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等一系列新能源應(yīng)運(yùn)而生,其中氫能作為一種高效清潔的可再生能源,被認(rèn)為是未來(lái)最具發(fā)展前景的新型能源載體。在眾多制氫的方法中,電解水制氫因其高效、綠色、環(huán)保、原料豐富等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出,電解所需要的電能可由太陽(yáng)能、風(fēng)能等供給,因此,電解水制氫也是一種重要的能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)的手段。雖然貴金屬(如Pt、Pd、Ru等)具有的優(yōu)異的催化活性,但是低儲(chǔ)量、高成本限制了其大規(guī)模應(yīng)用。開(kāi)發(fā)高效、低成本的電催化劑是電解水的核心,也是今后的工作重點(diǎn)。本研究以磷化鈷作為研究對(duì)象,以開(kāi)發(fā)低成本、高催化活性、高穩(wěn)定性的電催化劑為目標(biāo),通過(guò)調(diào)控其形貌、結(jié)構(gòu),與其他材料相復(fù)合等手段,制備出幾種優(yōu)異的磷化鈷/碳納米復(fù)合材料電催化劑。主要的研究?jī)?nèi)容如下:(1)采用溶劑熱法和低溫?zé)崽幚?在氮摻雜還原氧化石墨烯表面負(fù)載Co₃O₄納米顆粒作為前驅(qū)體,進(jìn)一步通過(guò)低溫磷化將Co₃O₄轉(zhuǎn)化為CoP_x

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 背景意義
    1.2 電解水制氫的機(jī)理
    1.3 催化劑的分類(lèi)
        1.3.1 貴金屬電催化劑
        1.3.2 非貴金屬電催化劑
            1.3.2.1 過(guò)渡金屬碳化物(TMCs)
            1.3.2.2 過(guò)渡金屬硫族化物(TMDs)
            1.3.2.3 過(guò)渡金屬氮化物(TMNs)
            1.3.2.4 過(guò)渡金屬磷化物(TMPs)
        1.3.3 非金屬電催化劑
    1.4 本論文選題的目的、意義及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本論文選題的目的和意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)試方法
    2.1 化學(xué)試劑和原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
    2.3 材料的表征技術(shù)
        2.3.1 X射線衍射測(cè)試
        2.3.2 高分辨透射電子顯微鏡
        2.3.3 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.3.4 X射線光電子能譜
        2.3.5 氮?dú)馕摳綔y(cè)試
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 電極的制備
        2.4.2 線性伏安測(cè)試
        2.4.3 塔菲爾測(cè)試
        2.4.4 電化學(xué)比表面積測(cè)試
        2.4.5 交流阻抗測(cè)試
        2.4.6 穩(wěn)定性測(cè)試
第三章 CoP_x/N-rGO 復(fù)合納米材料的制備及電催化析氫性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
        3.2.2 Co₃O₄/N-rGO 的制備
        3.2.3 CoP_x/N-rGO 的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的形貌結(jié)構(gòu)
        3.3.2 樣品的晶體結(jié)構(gòu)
        3.3.3 樣品的表面組成和化學(xué)狀態(tài)分析
    3.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.4.1 極化曲線測(cè)試
        3.4.2 塔菲爾測(cè)試
        3.4.3 電化學(xué)有效面積測(cè)試
        3.4.4 交流阻抗測(cè)試
        3.4.5 穩(wěn)定性測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 CoP@C復(fù)合多孔納米片的制備及其電催化析氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 ZIF-67的制備
        4.2.2 ZIF-67@Co(OH)₂ 的制備
        4.2.3 CoP@C的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的形貌結(jié)構(gòu)
        4.3.2 樣品的比表面積和孔徑分布
        4.3.3 樣品的晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.4 樣品的表面組成和化學(xué)狀態(tài)分析
    4.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        4.4.1 極化曲線測(cè)試
        4.4.2 塔菲爾測(cè)試
        4.4.3 電化學(xué)有效面積測(cè)試
        4.4.4 交流阻抗測(cè)試
        4.4.5 穩(wěn)定性測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
致謝



本文編號(hào)：3981043