氫能作為21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ男滦颓鍧嵞茉?具有傳統(tǒng)能源所不具備的諸多優(yōu)勢。其中最為突出的優(yōu)勢表現(xiàn)為零碳、高效,是在可預(yù)見的未來實現(xiàn)跨能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的唯一途徑。目前,解決氫的低成本高效制備的難題是實現(xiàn)氫能商業(yè)化的關(guān)鍵。本文著力于開發(fā)高性能、低成本、耐受性好的電解水催化劑。采用水熱法制備了非貴金屬硫化物Co-Mo-S,研究了催化劑的微觀結(jié)構(gòu)和電催化析氫性能;并對其電催化增強機理進行了分析。以還原氧化石墨烯為基底,采用簡單的一步水熱法制備了復(fù)合型催化劑CoMoS₂/N-rGO,探究改變添加劑種類對產(chǎn)物形貌結(jié)構(gòu)和析氫性能的影響。當(dāng)加入0.5mL的過氧化氫和氨水作添加劑時,水熱合成的催化劑呈現(xiàn)5-8 nm納米點狀結(jié)構(gòu)。在0.5 M H₂SO₄中表現(xiàn)出優(yōu)越的催化活性。其起始過電位僅為-54 mV,Tafel斜率為34.13 mV·dec^-1;在交換電流密度達(dá)到10 mA·cm^-2時,所需過電位僅為-89 mV。以親水性碳紙為基底,水熱合成了具有多層結(jié)構(gòu)的自支撐陰極CoMoS_3... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 電解水制氫反應(yīng)
        1.2.1 電解水制氫概述
        1.2.2 電解水制氫過程
        1.2.3 電解水制氫機理
        1.2.4 電解水制氫性能參數(shù)
    1.3 電解水制氫催化劑
        1.3.1 過渡金屬催化劑概述
        1.3.2 過渡金屬碳化物
        1.3.3 過渡金屬磷化物
        1.3.4 過渡金屬硫化物
    1.4 電解水催化劑的制備方法
        1.4.1 熱溶劑法
        1.4.2 電化學(xué)沉積法
        1.4.3 化學(xué)氣相沉積法
        1.4.4 溶劑剝離法
    1.5 研究內(nèi)容
第2章 Co Mo S_2/N-r GO復(fù)合材料的制備表征及其析氫性能
    2.1 引言
    2.2 實驗藥品
    2.3 實驗設(shè)備
    2.4 實驗部分
        2.4.1 CoMoS_2/N-rGO復(fù)合催化劑的制備
        2.4.2 動力學(xué)性能測試方法
        2.4.3 表面狀態(tài)與結(jié)構(gòu)表征
    2.5 結(jié)果分析與討論
        2.5.1 CoMoS_2/N-rGO的微觀結(jié)構(gòu)表征
        2.5.2 電化學(xué)性能測試
    2.6 本章小結(jié)
第3章 多級結(jié)構(gòu)的自支撐陰極CoMoS_3/CP制備表征及其析氫性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 CoMoS_3/CP自支撐陰極的制備
        3.2.2 動力學(xué)性能測試方法
        3.2.3 表面狀態(tài)與結(jié)構(gòu)表征
    3.3 結(jié)果分析與討論
        3.3.1 CoMoS_3/CP的微觀結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 電化學(xué)性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 放射型空心管狀CoMoS_3/CP催化劑的制備表征及其析氫性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 CoMoS_3/CP復(fù)合催化劑的制備
        4.2.2 動力學(xué)性能測試方法
        4.2.3 表面狀態(tài)與結(jié)構(gòu)表征
    4.3 結(jié)果分析與討論
        4.3.1 CoMoS_3/CP復(fù)合催化劑的微觀結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：3711932