隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加,傳統(tǒng)化石能源消耗越來越多,造成有害氣體排放增多,環(huán)境污染更加嚴(yán)重,這不利于人類的生存。如今,每個(gè)國家都在努力開發(fā)新型能源。其中,氫能是一種潔凈、無污染、產(chǎn)熱高的新型能源。當(dāng)前,最有前景的制氫方法是電解水制氫。電解水制氫的主要催化劑是鉑、釕、銥及其氧化物,然而,它們比較昂貴且稀缺。因此,目前最緊迫的就是開發(fā)出一種價(jià)格便宜且催化性能優(yōu)越的催化劑來替代貴金屬,降低工業(yè)制氫的成本。本論文根據(jù)最近研究比較熱的金屬硫化物及磷化物電解水陽極析氧催化劑,采用水熱法制備了炸開的Co（OH）₂/NF納米片、Co₉S₈/Ni₃S₂納米片和Ni₃S₂/Ni2P催化材料來催化電解水析氧。本文的主要研究內(nèi)容包括:1.通過一步水熱法,我們?cè)谂菽嚮咨仙L炸開的Co（OH）₂催化劑,其在10 mA/cm2處有一個(gè)小的過電位η = 0.255 V vs RHE（RHE:可逆氫電極）,這比最優(yōu)催化性能的商業(yè)Ru... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 氫能的優(yōu)點(diǎn)
    1.3 當(dāng)前的制氫方法
    1.4 電解水制氫的研究
        1.4.1 電解水發(fā)展歷史
        1.4.2 電解水的原理及面對(duì)的問題
    1.5 析氧陽極材料的種類
        1.5.1 貴金屬及其氧化物
        1.5.2 過渡金屬及其簡單化合物
        1.5.3 AB_2O_4型氧化物
        1.5.4 ABO_3型氧化物
        1.5.5 金屬硫化物和磷化物
    1.6 基底
    1.7 本論文的研究工作
第二章 實(shí)驗(yàn)部分與表征技術(shù)
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑及材料
        2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
    2.2 催化劑的合成方法
        2.2.1 水熱法
        2.2.2 溶劑熱法
        2.2.3 沉淀法
        2.2.4 電化學(xué)沉積法
        2.2.5 涂覆法
    2.3 催化劑電極的制備
        2.3.1 Co(OH)_2/NF催化劑的制備
        2.3.2 Co_9S_8/Ni_3S_2催化劑的制備
        2.3.3 Ni_3S_2/Ni_2P催化劑的制備
        2.3.4 RuO_2催化劑的制備
    2.4 催化劑的結(jié)構(gòu)表征
        2.4.1 SEM及EDS分析
        2.4.2 TEM分析
        2.4.3 XRD分析
        2.4.4 XPS分析
    2.5 催化劑的電化學(xué)性能測(cè)試
        2.5.1 循環(huán)伏安曲線(CV)的測(cè)試
        2.5.2 過電位η(V)的計(jì)算
        2.5.3 塔菲爾曲線(Tafel)
        2.5.4 穩(wěn)定性測(cè)試
        2.5.5 交流阻抗測(cè)試(EIS)
第三章 泡沫鎳支持的炸開的Co(OH)_2納米片的合成及催化性能研究
    3.1 研究背景
    3.2 催化劑的制備
    3.3 樣品表征方法
    3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
        3.4.1 Co(OH)_2/NF催化劑的結(jié)構(gòu)表征
        3.4.2 Co(OH)_2/NF催化劑的電化學(xué)性質(zhì)
        3.4.3 反應(yīng)條件的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Co_9S_8/Ni_3S_2催化劑的制備及析氧性能研究
    4.1 研究背景
    4.2 Co_9S_8/Ni_3S_2催化劑的制備
    4.3 樣品表征方法
    4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
        4.4.1 Co_9S_8/Ni_3S_2催化劑的物化性質(zhì)
        4.4.2 Co_9S_8/Ni_3S_2催化劑的電化學(xué)性質(zhì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Ni_3S_2/Ni_2P催化劑的制備及析氧性能研究
    5.1 研究背景
    5.2 Ni_3S_2/Ni_2P納米片催化劑的制備
    5.3 樣品表征方法
    5.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
        5.4.1 Ni_3S_2/Ni_2P的物化性質(zhì)
        5.4.2 Ni_3S_2/Ni_2P的電化學(xué)性質(zhì)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間所獲得獎(jiǎng)勵(lì)
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]制氫技術(shù)的思考[J]. 賀根良,門長貴.  山東化工. 2009(09)
[2]水電解制氫技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 汪家銘.  廣州化工. 2005(05)
[3]鉑鈦不溶性陽極研制[J]. 張玉萍,鞠鶴,武宏讓,康新婷,蔡天曉.  表面技術(shù). 2002(04)
[4]電解水新型Ni-S析氫電極的研制[J]. 袁孝友,王金玉.  電化學(xué). 1997(04)



本文編號(hào)：3701608