能源消耗問題是制約世界發(fā)展的瓶頸問題。隨著傳統(tǒng)化石燃料的日漸枯竭,能源短缺和全球環(huán)境污染問題變得日益嚴(yán)峻。為緩解這類問題,發(fā)展高效經(jīng)濟(jì)和可再生的綠色能源顯得極為迫切。氫能由于具有高能量轉(zhuǎn)換效率、清潔可再生、零碳排放等優(yōu)點(diǎn),被視為是一類高效的新型能源載體(其中堿性條件下的電催化分解水被認(rèn)為是最具有工業(yè)化應(yīng)用潛力的方式之一)。水分解包括兩個(gè)半反應(yīng),即在陽極發(fā)生的析氧反應(yīng)(OER)和在陰極發(fā)生的析氫反應(yīng)(HER)。目前,性能最高效的HER和OER催化劑分別是鉑基材料和銥、釕貴金屬氧化物,但這些材料昂貴的價(jià)格、稀有的儲(chǔ)量以及較差的穩(wěn)定性嚴(yán)重限制了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。因此,尋找和制備無污染、價(jià)格低廉、穩(wěn)定高效的非貴金屬基材料成為電催化分解水領(lǐng)域的重要研究方向。其中鈷、鎳基非貴金屬材料不僅價(jià)格低廉、儲(chǔ)量豐富,而且在水分解方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,展現(xiàn)出巨大的商業(yè)應(yīng)用前景。因此,本論文設(shè)計(jì)合成了新型的鈷、鎳基微納米材料,極大地改善了其HER和OER性能,最終獲得一系列具有優(yōu)異性能的電極材料。具體內(nèi)容如下:(1)首先利用簡單的水熱技術(shù),在三維多孔泡沫鎳基底上垂直生長相互交錯(cuò)的二維NiMoO₄

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電催化分解水概述
        1.2.1 電催化析氫反應(yīng)(HER)機(jī)理
        1.2.2 電催化析氧反應(yīng)(OER)機(jī)理
    1.3 電催化分解水催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 電解水析氫催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 電解水析氧催化劑的研究現(xiàn)狀
    1.4 選題思路及研究目的
    參考文獻(xiàn)
第二章 多孔MoNi合金納米片的電催化析氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑和材料
        2.2.2 電極材料的制備
        2.2.3 電極材料的表征
        2.2.4 電化學(xué)測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的結(jié)構(gòu)和形貌
        2.3.2 材料的電化學(xué)性能
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 NiMo/Ni(OH)₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電催化析氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑和材料
        3.2.2 電極材料的制備
        3.2.3 電極材料的表征
        3.2.4 電化學(xué)測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的結(jié)構(gòu)和形貌
        3.3.2 材料的電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 核殼結(jié)構(gòu)FeCoMo/CoMo微球的電催化析氧性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.4.1 材料與試劑
        4.4.2 電極材料的制備
        4.4.3 電極材料的表征
        4.4.4 電化學(xué)測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的結(jié)構(gòu)和形貌
        4.3.2 材料的電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要研究結(jié)論
    5.2 研究展望
致謝
附錄 作者碩士期間發(fā)表論文目錄



本文編號：3780394