人類社會的發(fā)展依賴化石能源的大量消耗,50-60年后化石燃料將無法滿足人類社會對于能源的需求。同時,化石燃料利用所帶來的霧霾、溫室效應(yīng)、酸雨等環(huán)境問題日益嚴(yán)重。近年來,各國投入大量人力物力進(jìn)行新能源探索,希望解決此類問題。氫氣,是一種熱值大,不含碳,產(chǎn)物無污染的能源載體。電催化分解水是一種可以在短時間內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)高純氫氣,同時又不污染環(huán)境的方法之一。水分解包含兩個半反應(yīng),產(chǎn)氫反應(yīng)和析氧反應(yīng)。這兩個半反應(yīng)都需要催化劑來降低過電勢,提高反應(yīng)效率,從而提高能源轉(zhuǎn)化率,降低生產(chǎn)成本。因此,研究開發(fā)有工業(yè)化應(yīng)用價值的電催化分解水催化劑具有重要意義。本文以鎳鐵氧(氫氧)化物納米片為研究對象,通過有機陽離子輔助沉積技術(shù)在NiFe納米片層結(jié)構(gòu)表面構(gòu)造豐富的缺陷位,從而暴露更多的活性位點,最終提升催化劑的電催化水氧化活性。(1)采用有機陽離子輔助恒電流電沉積的方法制備了四甲基銨陽離子摻雜的鎳鐵氧(氫氧)化物納米片。以該納米片為前驅(qū)體,通過進(jìn)一步的控制陽極氧化,選擇性脫除部分摻雜的四甲基銨陽離子,成功的在納米片上構(gòu)筑了缺陷。(2)通過一系列物理化學(xué)方法對材料進(jìn)行表征,獲得材料的形貌、組成等特征。電化學(xué)測試...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.6NiFe/NF的XPS全譜圖[19]。

電沉積方法制備鎳鐵氧(氫氧)化物催化劑主要采用還原電沉積的方法。在陰極附近將NO3-還原,消耗質(zhì)子產(chǎn)生OH-,同時,Ni2+和Fe2+或Fe3+在電場的作用下,向陰極移動,Ni2+與OH-結(jié)合生成Ni(OH)2,而鐵離子則進(jìn)入到Ni(OH)2骨架缺陷處,最終生成具有層狀結(jié)構(gòu)的Ni....

圖1.7NiFe/NF的XRD譜圖[19]。

圖1.6NiFe/NF的XPS全譜圖[19]。圖1.8(a)NiFe/NF在0.1M和1MKOH內(nèi)的極化曲線;(b)NiFe/NF在0.1M和1MKOH內(nèi)25mAcm-2和100mAcm-2的恒電流穩(wěn)定曲線[19]。

圖1.8(a)NiFe/NF在0.1M和1MKOH內(nèi)的極化曲線;(b)NiFe/NF在0.1M和1MKOH內(nèi)25mAcm-2和100mAcm-2的恒電流穩(wěn)定曲線[19]。

圖1.7NiFe/NF的XRD譜圖[19]。Shao等人[20]在電沉積方法的基礎(chǔ)上,利用二價鐵離子在空氣中發(fā)生自氧化的特點,制備包括NiFeLDH催化劑在內(nèi)的多種雙金屬LDH催化劑,具體制備過程如圖1.9所示。制備的淺綠色薄膜在空氣條件下逐漸變成黃色,顏色變化的材料實物圖如....

圖1.9NiFeLDH的簡略制備過程圖[20]。

Shao等人[20]在電沉積方法的基礎(chǔ)上,利用二價鐵離子在空氣中發(fā)生自氧化的特點,制備包括NiFeLDH催化劑在內(nèi)的多種雙金屬LDH催化劑,具體制備過程如圖1.9所示。制備的淺綠色薄膜在空氣條件下逐漸變成黃色,顏色變化的材料實物圖如1.10所示。如圖1.11,XRD譜圖衍射峰(....

本文編號：3962436