氫氣（H₂）在所有化學(xué)燃料中具有最高的質(zhì)量能量密度(142 mJ kg^-1),是替代化石燃料作為新型清潔能源的最佳載體。電解水析氫反應(yīng)（HER）是產(chǎn)氫的一個重要途徑。為了減少能耗,HER需要高效的催化劑,以便能在低電位下提供較大的電流密度。在各種HER催化劑中,過渡金屬磷化物因為在地殼中含量豐富、價格低廉以及催化活性高等優(yōu)點被廣泛用作HER催化劑。本論文使用簡單的方法合成了NiP₂-Ni₅P₄/CFP、FeP@PC和Cu₃P/CuCl@PANI三種催化劑,并對其進行表征和電化學(xué)性能測試,研究了碳載體對過渡金屬磷化物催化性能的影響。具體如下:（1）以碳紙作為基底,采用水熱法和化學(xué)氣相沉積磷化制備了NiP₂-Ni₅P₄/CFP催化劑。電化學(xué)性能測試結(jié)果表明:NiP₂-Ni₅P₄/CFP催化劑在0.5 mol/L H₂

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 析氫反應(yīng)
        1.2.1 析氫反應(yīng)機理
        1.2.2 析氫反應(yīng)性能評價參數(shù)
    1.3 析氫反應(yīng)催化劑
        1.3.1 過渡金屬磷化物
        1.3.2 過渡金屬硫化物
        1.3.3 過渡金屬硒化物
        1.3.4 過渡金屬碳化物
        1.3.5 過渡金屬氮化物和硼化物
    1.4 論文的研究內(nèi)容和意義
第二章 實驗方法
    2.1 實驗主要藥品及儀器
        2.1.1 實驗主要藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料表征儀器
    2.3 材料的表征方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.3 場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)
        2.3.4 場發(fā)射透射電鏡(FETEM)
        2.3.5 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
        2.3.6 顯微共焦激光拉曼光譜(RAMAN)
    2.4 電化學(xué)性能表征
        2.4.1 線性掃描伏安法
        2.4.2 循環(huán)掃描伏安法
        2.4.3 交流阻抗法
        2.4.4 計時電流法
第三章 NiP_2-Ni_5P_4/CFP催化劑的制備及析氫反應(yīng)性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料制備
        3.2.1 Ni(HCO_3)_2/CFP的制備
        3.2.2 NiP_2-Ni5P_4/CFP催化材料的制備
        3.2.3 NiP_2/CFP催化材料的制備
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 X射線衍射分析
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 XPS分析
        3.3.4 電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于UIO-66的FeP@PC的制備及析氫反應(yīng)性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料的制備
        4.2.1 Fe-UIO的制備
        4.2.2 Fe@PC的制備
        4.2.3 PC的制備
        4.2.4 電極的制備
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 X射線衍射分析
        4.3.2 紅外與拉曼分析
        4.3.3 形貌分析
        4.3.4 XPS結(jié)果分析
        4.3.5 電化學(xué)性能表征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PANI包覆提高塊狀Cu_3P/CuCl復(fù)合納米棒的分散性及電化學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 材料的制備
        5.2.1 Cu_3P/CuCl納米棒的制備
        5.2.2 Cu_3P/CuCl@PANI納米材料的制備
        5.2.3 電極的制備
    5.3 實驗結(jié)果與討論
        5.3.1 X射線衍射分析
        5.3.2 紅外分析
        5.3.3 形貌和分散性分析
        5.3.4 XPS結(jié)果分析
        5.3.5 電化學(xué)性能表征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及獲獎情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]BP世界能源展望（2018年版）發(fā)布[J]. 李春梅.  中國能源. 2018(04)
[2]溫室效應(yīng)與二氧化碳的控制[J]. 李春鞠,顧國維.  環(huán)境保護科學(xué). 2000(02)



本文編號：3678854