當今社會,為了解決傳統(tǒng)化石能源枯竭和環(huán)境污染等一系列問題,開發(fā)和探索可再生新能源成為了人們關(guān)注的焦點。氫能因具有高能量密度、可再生、清潔無污染等特點,被視為是最理想的傳統(tǒng)化石燃料替代品。在諸多析氫方法中,電解水制氫在清潔環(huán)保和成本方面優(yōu)勢明顯,發(fā)展前景明朗。但是,電分解水的析氧過程需要轉(zhuǎn)移4個電子,存在一定的過電位(η),導致能耗增加,迫切需要高活性電催化劑提高析氧動力學速度。對于析氫過程(HER)或析氧過程(OER)而言,貴金屬Pt或RuO₂、IrO₂表現(xiàn)出最好的催化活性,但貴金屬元素地球含量低,成本高,無法被大規(guī)模地投入生產(chǎn)和使用。過渡金屬磷化物由于良好的導熱性、導電性、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性以及獨特的晶格結(jié)構(gòu)在電催化方面性能優(yōu)異,故得到了研究者們的廣泛關(guān)注。本論文主要以鎳鈷基磷化物為研究對象,探究了其雙功能電分解水的催化性能與表面形貌和物相結(jié)構(gòu)組成之間的內(nèi)在響應(yīng)關(guān)系。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)結(jié)合了水熱法和等離子體磷化技術(shù)制備了一種花瓣狀NiCoP/PNCF納米復合構(gòu)造的雙功能水解電極材料。由于花瓣狀的納米片垂直排列在鎳鈷合金3D骨架...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
        1.1.1 氫能的概述
        1.1.2 氫能的制備方法
    1.2 電解水制氫
        1.2.1 電解水的歷史
        1.2.2 電解水的原理
    1.3 電解水催化劑
        1.3.1 電解水催化劑的研究進展
            1.3.1.1 電解水析氫催化劑的研究進展
            1.3.1.2 電解水析氧催化劑的研究進展
            1.3.1.3 雙功能催化劑的研究進展
        1.3.2 過渡金屬磷化物催化劑
            1.3.2.1 過渡金屬磷化物催化劑的概述
            1.3.2.2 過渡金屬磷化物催化劑的制備方法
    1.4 等離子體技術(shù)在制備催化劑方面的應(yīng)用
        1.4.1 等離子體概述
        1.4.2 等離子體技術(shù)應(yīng)用于制備催化劑的研究現(xiàn)狀
    1.5 電解水催化劑催化活性評價標準
        1.5.1 電極活性
        1.5.2 過電勢
        1.5.3 Tafel斜率
        1.5.4 電化學阻抗譜(EIS)
        1.5.5 電化學活性比表面積(ECSA)
        1.5.6 穩(wěn)定性
        1.5.7 轉(zhuǎn)化效率(TOF)
        1.5.8 法拉第效率(FE)
    1.6 本論文的選題思路和創(chuàng)新點
        1.6.1 本論文的選題思路
        1.6.2 本論文的創(chuàng)新點
第2章 實驗部分
    2.1 實驗藥品與原料
    2.2 實驗儀器
    2.3 樣品表征
        2.3.1 材料形貌及物相表征
        2.3.2 電化學性能表征
第3章 花瓣狀 NiCoP/PNCF 納米復合結(jié)構(gòu)的制備及其電催化性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 NiCoP/PNCF電極材料的形貌表征
        3.3.2 NiCoP/PNCF電極材料的物相結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 NiCoP/PNCF電極材料的電化學性能研究
            3.3.3.1 NiCoP/PNCF電極材料作為陰極的電化學測試
            3.3.3.2 NiCoP/PNCF電極材料作為陽極的電化學測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 原位法制備N-NiCoP/NCF 復合結(jié)構(gòu)及其電催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 N-NiCoP/NCF 電極材料的形貌表征和物相結(jié)構(gòu)表征
            4.3.1.1 N-NiCoP/NCF 電極材料的形貌表征
            4.3.1.2 N-NiCoP/NCF 電極材料的物相結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 N-NiCoP/NCF 電極材料的電催化性能
            4.3.2.1 不同參數(shù)調(diào)控下 N-NiCoP/NCF 的電催化活性
            4.3.2.2 N-NiCoP/NCF 電極材料作為陰極的電化學測試
            4.3.2.3 N-NiCoP/NCF 電極材料作為陽極的電化學測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3951466