能源是人類發(fā)展的基石,是社會進步的重要支撐。當前社會的主要的能源來自于煤、石油、天然氣等化石燃料,但是這些化石燃料不僅面臨儲量下降,不可再生等問題,而且其燃燒產物還會造成環(huán)境污染,威脅人類健康。因此發(fā)展高效、可持續(xù)的能源是社會發(fā)展和人類進步亟待解決的問題。同時,開發(fā)滿足工業(yè)需要的可再生能源也是當前工業(yè)進步的重要方向。氫能作為清潔、高效的可再生能源受到了廣泛的關注。其燃燒產物為水,達到了零污染的效果,而且氫能的熱量高,來源廣泛,是理想的化石燃料替代品。電解水制氫被認為是有效的氫制備方法。氨,作為重要的化工產品,有著廣泛的應用。日益增長的氨消耗量促使更新的固氮技術的發(fā)展,而電催化固氮技術的發(fā)展使得合成氨的工業(yè)化進程得以更高水平的發(fā)展。本文主要圍繞Mo基催化劑進行了一系列的材料保形制備和催化性能改性,實現(xiàn)了電催化析氫和電催化氮氣還原的應用。取得主要以下研究成果:1.無定型FeMoS₄納米棒陣列析氫催化劑的制備:首先,通過水熱反應在裸碳布上生長FeOOH納米棒陣列,然后在硫代鉬酸銨((NH₄)₂MoS₄)溶...

【文章頁數】：112 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 Mo基催化劑概述
        1.1.1 Mo基催化劑的制備
        1.1.2 Mo基催化劑的應用
    1.2 電催化析氫反應
        1.2.1 電催化析氫基本原理
        1.2.2 電催化析氫研究進展
        1.2.3 Mo基催化劑在電催化析氫中的研究應用
    1.3 電催化氮氣還原反應
        1.3.1 電催化氮氣還原基本原理
        1.3.2 電催化氮氣還原研究進展
            1.3.2.1 單原子氮氣還原電催化劑
            1.3.2.2 貴金屬氮氣還原電催化劑
            1.3.2.3 非貴金屬氮氣還原電催化劑
            1.3.2.4 非金屬氮氣還原電催化劑
            1.3.2.5 導電聚合物/金屬酞菁配合物氮氣還原電催化劑
        1.3.3 Mo基催化劑在氮氣還原中的研究進展
    1.4 本文的選題目的及意義
第二章 無定型FeMoS₄納米棒陣列的制備及中性析氫研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 儀器與試劑
        2.2.2 材料的制備
        2.2.3 電催化析氫測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 FeMoS₄ NRA/CC催化劑的表征
        2.3.2 FeMoS₄ NRA/CC電催化析氫性能測試
        2.3.3 密度泛函理論計算
    2.4 本章小結
第三章 無定型CoMoS₄納米片陣列的制備及中性析氫研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 儀器與試劑
        3.2.2 材料的制備
        3.2.3 電催化析氫測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 CoMoS₄ NS/CC催化劑的材料表征
        3.3.2 CoMoS₄ NS/CC的電催化HER性能
        3.3.3 密度泛函理論計算
    3.4 本章小結
第四章 Mo₂N納米棒的制備及高選擇性電催化氮氣還原研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 儀器與試劑
        4.2.2 材料的制備
        4.2.3 電催化氮氣還原測試
        4.2.4 紫外分光光度測試
        4.2.5 氮氣還原相關參數的計算
    4.3 結果與討論
        4.3.1 Mo₂N納米棒催化劑的表征
        4.3.2 Mo₂N納米棒電催化氮氣還原研究
        4.3.3 Mo₂N納米棒的電催化氮氣還原機理研究
    4.4 本章小結
第五章 Mo₂C納米棒的制備及高效電催化氮氣還原研究
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 儀器與試劑
        5.2.2 材料的制備
        5.2.3 電催化氮氣還原測試
        5.2.4 紫外分光光度測試
        5.2.5 氮氣還原相關參數的計算
        5.2.6 ¹⁵N同位素標記實驗
    5.3 結果與討論
        5.3.1 Mo₂C催化劑的材料表征
        5.3.2 Mo₂C納米棒的電催化氮氣還原研究
        5.3.3 Mo₂C納米棒的電催化氮氣還原機理研究
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
符號對照表
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3763921