自工業(yè)革命以來,社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提升、人口數(shù)量日益增長,隨之而來的能源問題和環(huán)境問題日漸突出。尋求新型高效、可再生的清潔能源作為傳統(tǒng)化石燃料的替代品已迫在眉睫。近年來,電化學(xué)二氧化碳還原技術(shù)受到廣泛關(guān)注。該技術(shù)通過將CO2轉(zhuǎn)化成具有高附加值燃料,減少了人類對化石燃料的依賴,也降低了大氣中二氧化碳的濃度。發(fā)展高性能的電催化材料是實(shí)現(xiàn)CO2分子高效轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵所在。盡管已取得階段性研究進(jìn)展,現(xiàn)有電催化材料仍面臨一系列挑戰(zhàn):如過電位較大、穩(wěn)定性差、法拉第效率低等。因此,設(shè)計開發(fā)新型的電催化CO2還原材料具有重要的科學(xué)意義和潛在的應(yīng)用價值。在前期的研究工作中,盡管Pd基催化材料在電化學(xué)CO2還原產(chǎn)甲酸應(yīng)用中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性,但是仍面臨著成本高以及在較負(fù)還原電位下穩(wěn)定性差等問題。因此本論文旨在發(fā)展雙金屬合金化策略,設(shè)計制備高活性、高穩(wěn)定性的鈀基納米材料應(yīng)用于電催化二氧化碳還原研究。我們采用濕化學(xué)合成方法以及水熱合成方法,通過對表面活性劑的優(yōu)化選擇,有效地調(diào)控了合金納米材料的化學(xué)成分和形貌結(jié)構(gòu);并利用一系列表征手段探究了材料的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)及物相組分等特征。系統(tǒng)性地研究了催化劑的電催化性能,...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 二氧化碳電化學(xué)還原的研究背景
    1.2 CO₂RR反應(yīng)的基本原理
        1.2.1 CO₂電化學(xué)還原的實(shí)驗(yàn)裝置
        1.2.2 電化學(xué)二氧化碳還原的反應(yīng)路徑
        1.2.3 CO₂RR催化劑的性能評價指標(biāo)
    1.3 金屬電催化劑概述
    1.4 Pd基電催化劑
        1.4.1 形貌效應(yīng)
        1.4.2 尺寸效應(yīng)
        1.4.3 合金效應(yīng)
    1.5 電化學(xué)CO₂還原產(chǎn)甲酸的現(xiàn)實(shí)意義
    1.6 選題意義及研究內(nèi)容
    1.7 參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器以及測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料表征
        2.2.1 X射線粉末衍射
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 X射線光電子能譜
        2.2.5 電感耦合等離子體發(fā)射光譜
    2.3 電化學(xué)測試方法
        2.3.1 伏安法:線性伏安法(LSV)和循環(huán)伏安法(CV)
        2.3.2 計時電流法(CA)和計時電位法(CP)
        2.3.3 電極制備方法
        2.3.4 產(chǎn)物檢測
第三章 鈀銀合金納米球電還原CO₂產(chǎn)甲酸的性能研究
    3.1 引言
    3.2 鈀銀納米球(PdAg nanospheres)的制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    3.4 總結(jié)
    3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 鈀銀合金納米線電還原CO₂產(chǎn)甲酸的性能研究
    4.1 引言
    4.2 鈀銀納米線(PdAg nanowires)的制備
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    4.4 總結(jié)與展望
    4.5 參考文獻(xiàn)
第五章 鈀鉛、鉑鉛合金納米材料的制備
    5.1 引言
    5.2 PdPb合金
    5.3 PtPb合金
    5.4 本章小結(jié)
    5.5 參考文獻(xiàn)
總結(jié)與展望
攻讀學(xué)位期間本人公開發(fā)表的論著、論文
附錄: 名詞縮寫說明
致謝



本文編號：3927005