減少人類(lèi)對(duì)化石燃料的依賴(lài),建立多元綠色能源供應(yīng)體系是解決當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境污染的有效手段,發(fā)展電催化技術(shù),全水分解制備清潔氫能具有廣闊的應(yīng)用前景。光電技術(shù)的核心是設(shè)計(jì)和構(gòu)筑高效、低價(jià)的電催化劑,其中地球資源豐富、大比表面積的層狀過(guò)渡金屬化合物被廣泛應(yīng)用于電催化水分解的研究。本論文旨在合成鎳基層狀雙氫氧化物和鈷基磷化物納米片作催化劑,研究在不同條件下電催化水分解性能,為構(gòu)筑高性能、穩(wěn)定的全水分解的電催化劑的實(shí)際應(yīng)用提供可能。基于層狀雙氫氧化物（LDHs）中雙金屬組分可調(diào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),除通過(guò)金屬離子之間協(xié)同作用改善材料電催化性能外,由于摻雜效應(yīng)誘導(dǎo)LDHs產(chǎn)生缺陷也是改善電催化性能的有效策略。利用二甲基咪唑輔助溶劑熱法成功地將s、d、ds、p區(qū)金屬離子引入鎳基層狀雙氫氧化物中,形成NiM-LDHs（M=Mg,Mn,Zn,Al）。其中NiMg-LDHs在堿性溶液中展現(xiàn)出最好的電催化產(chǎn)氧（OER）性能,在電流密度為10 mA·cm^-2(η₁₀)時(shí)過(guò)電位僅需254 mV。增強(qiáng)的電催化性能主要源于在合成過(guò)程中Mg誘導(dǎo)片層出現(xiàn)大量氧空位,缺陷對(duì)電子轉(zhuǎn)移和OH... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 概述
    1.2 析氧反應(yīng)(Oxygen Evolution Reaction,OER)
        1.2.1 OER反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 OER催化劑的種類(lèi)
    1.3 析氫反應(yīng)(Hydrogen Evolution Reaction,HER)
        1.2.1 HER反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 HER催化劑的種類(lèi)
    1.4 層狀雙金屬氫氧化物(Layered Double Hydroxides,LDHs)
        1.4.1 LDHs的結(jié)構(gòu)特征
        1.4.2 LDHs的性質(zhì)
        1.4.3 LDHs的制備方法
        1.4.4 LDHs的應(yīng)用
    1.5 LDHs材料電催化優(yōu)化策略
        1.5.1 LDHs的復(fù)合材料
        1.5.2 LDHs為前驅(qū)體制備電催化劑
        1.5.3 LDHs單層納米片材料
    1.6 本論文設(shè)計(jì)思路與工作
2 鎳基LDHs的合成及電催化性能研究
    2.1 概述
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 使用試劑及測(cè)試儀器
        2.2.2 金屬摻雜鎳基LDHs的合成
        2.2.3 主要表征方法
        2.2.4 電化學(xué)測(cè)試方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 鎳基雙金屬LDHs的結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 鎳基雙金屬LDHs電催化OER性能研究
        2.3.3 電催化OER機(jī)制探究
        2.3.5 構(gòu)筑LDHs復(fù)合材料優(yōu)化OER性能
    2.4 本章小結(jié)
3 鈷基磷化物的合成及電催化性能研究
    3.1 概述
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 使用試劑及測(cè)試儀器
        3.2.2 磷化物的合成
        3.2.3 材料表征方法
        3.2.4 電化學(xué)測(cè)試方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 前驅(qū)體及磷化物的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 磷化物HER/OER及全水分解催化性能研究
        3.3.3 電催化機(jī)制探究
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3360222