氫氣是一種清潔的可再生能源,是未來(lái)理想的能量載體。電解水是一種最具前景的大規(guī)模制氫途徑。目前電解水制氫技術(shù)的瓶頸在于缺乏高效、穩(wěn)定、廉價(jià)的電催化劑。眾多實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算表明,雜原子摻雜可以有效提高電解水電催化劑的活性,金屬陽(yáng)離子摻雜已被廣泛研究,而非金屬元素?fù)诫s的研究則剛剛興起。非金屬元素比金屬元素具有更大的電負(fù)性,非金屬元素?fù)诫s更有利于調(diào)控材料的電子結(jié)構(gòu)。本文以非金屬元素磷原子或硫原子摻雜為主要改性手段,系統(tǒng)的研究了四種非金屬元素?fù)诫s型電催化劑的合成及其在催化析氫反應(yīng)（HER）中的應(yīng)用,分別是磷摻雜的碳化鉬MXenes（P-Mo₂CT_x）、磷摻雜的硫化鈷(P-Co_1-xS)、硫摻雜的磷化鎳超長(zhǎng)納米線（S-Ni₂P NW）、硫摻雜的磷化鐵納米膜（S-FeP@CFC）。在P-Mo₂CT_x工作中,我們通過(guò)簡(jiǎn)單的磷化處理使磷元素?fù)饺氲組o₂CT_x MXenes中,擴(kuò)大了Mo₂CT_x

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 電解水技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.1 電解水裝置介紹
        1.2.2 電解水電化學(xué)原理
    1.3 電催化析氫反應(yīng)（HER）簡(jiǎn)介
        1.3.1 電催化析氫基礎(chǔ)理論
        1.3.2 析氫電催化劑評(píng)估指標(biāo)
        1.3.3 析氫電催化劑性能測(cè)試
    1.4 析氫電催化劑研究概況
        1.4.1 硫?qū)倩镫姶呋瘎?br>        1.4.2 氮、磷化物電催化劑
        1.4.3 硼、碳、氧化物電催化劑
        1.4.4 無(wú)金屬電催化劑
        1.4.5 金屬合金電催化劑
    1.5 非金屬元素?fù)诫s型析氫電催化劑研究進(jìn)展
        1.5.1 氧元素?fù)诫s電催化劑
        1.5.2 硫（硒）元素?fù)诫s電催化劑
        1.5.3 磷元素?fù)诫s電催化劑
        1.5.4 其他非金屬元素?fù)诫s電催化劑
    1.6 本文的研究意義及研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 磷摻雜碳化鉬MXenes的制備與析氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 材料制備
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 X射線衍射與掃描電鏡分析
        2.3.3 俄歇電子能譜分析
        2.3.4 光電子能譜分析
        2.3.5 電化學(xué)性能分析
        2.3.6 理論模擬分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 磷摻雜硫鈷化物電催化劑的制備與析氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 電催化劑的制備
        3.2.2 物理表征
        3.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑的制備與X衍射分析
        3.3.2 掃描電鏡和能譜分析
        3.3.3 X射線光電子能譜與透射電鏡分析
        3.3.4 電化學(xué)性能分析
        3.3.5 理論模擬分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 硫摻雜磷化鎳超長(zhǎng)納米線的制備與析氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 材料制備
        4.2.2 物理表征
        4.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 掃描電鏡與X射線衍射分析
        4.3.2 透射電鏡與能譜分析
        4.3.3 電化學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 硫摻雜磷化鐵電催化劑的制備與析氫性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 材料制備
        5.2.2 物理表征
        5.2.3 電化學(xué)測(cè)試
        5.2.4 電化學(xué)活性面積測(cè)試及周轉(zhuǎn)頻率計(jì)算
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 X射線衍射與掃描電鏡分析
        5.3.2 透射電鏡分析
        5.3.3 能譜及X射線光電子能譜分析
        5.3.4 電化學(xué)性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新
    6.3 展望與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：2980119