電解水過程分為兩個部分:陰極上生成氫氣分子的反應(yīng)（HER）和陽極上生成氧氣的反應(yīng)（OER）。水分解反應(yīng)中,氧氣析出反應(yīng)（OER）由于需轉(zhuǎn)移比氫氣析出反應(yīng)（HER）更多的電子,是反應(yīng)的控制步驟。氧析出反應(yīng)的過程涉及了4電子和4質(zhì)子的轉(zhuǎn)移,這個反應(yīng)在熱力學和動力學上都是具有很高的過電勢的化學反應(yīng)過程。由于OER反應(yīng)的發(fā)生需要較高的能量以克服動力學壁壘,因此必須使用高效電催化劑來降低過電勢,從而提高OER反應(yīng)的能量效率。實現(xiàn)電解水制氫主要的挑戰(zhàn)之一在于尋找穩(wěn)定、高效的OER催化劑。由于常規(guī)電催化劑的載體大部分是惰性的,即使它們與電解質(zhì)和反應(yīng)物直接接觸,它們也沒有明顯的電催化性能,因此,這些傳統(tǒng)負載型電催化劑的BET表面積遠大于其電化學活性表面積,表明負載型電催化劑的催化活性仍有可提升的空間。為了充分利用可用的表面積并釋放出電催化劑的活性潛能,這項工作合成了具有一定電催化活性的碳基活性載體用于水氧化反應(yīng),使用該載體制得的負載型催化劑使得負載型催化劑原來的惰性和閑置位點被活性位代替,從而使電化學活性表面積更接近其表面積。該碳基催化劑載體的制備是通過碳化它的前驅(qū)體來完成的,它的前驅(qū)體為從內(nèi)到外依次... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

氫能源制備與使用的總體概念圖[5]


本文編號：3583305