Co基、Fe基纳米材料的制备及其在电催化析氧反应中的应用

发布时间：2021-04-29 02:03

　　电解水被认为是最具应用前景的绿色、可持续发展的制氢技术之一。然而,阳极析氧反应（OER）缓慢的动力学速率制约着电解水制氢技术的广泛应用。因此,开发低成本、高活性和高稳定性的过渡金属基催化剂来加快OER的反应速率具有十分重要的意义。本论文以探究过渡金属基纳米材料在电催化OER中的应用为目标,制备出了两种Co基、Fe基纳米材料,并采取材料杂化、导电基底辅助以及形貌控制等策略优化了材料的电催化性能。主要研究内容如下:1.制备具有强耦合界面的CoFe LDH/Co₃O₄纳米杂化材料作为高效的电解水析氧催化剂作为Co基氧化物的重要代表,Co₃O₄纳米晶体因价格低廉、耐腐蚀的特点而备受关注。然而,Co₃O₄纳米晶体的催化活性还无法满足实际需求,因此,需要采取有效的策略来提高Co₃O₄的催化活性。本工作以Co₃O₄为活性基底,采取超声辅助法将CoFe LDH负载在Co₃

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 贵金属基催化剂
    1.3 过渡金属基催化剂
        1.3.1 尖晶石型氧化物
        1.3.2 钙钛矿型氧化物
        1.3.3 层状氢氧化物
    1.4 改进催化剂性能的策略
        1.4.1 构建活性位点丰富的二维(2D)纳米结构
        1.4.2 构建孔隙结构
        1.4.3 表面无定形化
        1.4.4 引进氧空位
        1.4.5 杂原子掺杂
        1.4.6 耦合导电基底
        1.4.7 材料杂化
    1.5 论文的选题意义和研究内容
    参考文献
第二章 一种CoFe LDH/Co_3O_4 异质结构纳米催化剂的制备及其电催化OER性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器及表征仪器
        2.2.3 CoFe LDH/Co_3O_4 异质结构纳米催化剂的制备
        2.2.4 电化学测试
        2.2.5 催化剂物化性质的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CoFe LDH/Co_3O_4(6:4)催化剂的形成
        2.3.2 催化剂的XRD表征
        2.3.3 催化剂的FT-IR表征
        2.3.4 催化剂的XPS表征
        2.3.5 催化剂的TEM表征
        2.3.6 催化剂的OER性能测试
    2.4 本章总结
    参考文献
第三章 水热法制备FeOOH纳米片阵列及其电催化OER性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器及表征仪器
        3.2.3 FeOOH纳米片阵列的制备
        3.2.4 电化学测试
        3.2.5 催化剂物化性质的表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 FeOOH NSAs/ATNF催化剂的形成
        3.3.2 催化剂的SEM表征
        3.3.3 催化剂的TEM表征
        3.3.4 催化剂的XRD表征
        3.3.5 催化剂的XPS表征
        3.3.6 催化剂的OER性能测试
    3.4 本章总结
    参考文献
第四章 结论
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3166619