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双功能过渡金属基纳米材料的制备及其电解水性能的研究

发布时间:2021-07-14 10:24
  经济与能源的迅速发展所产生的环境问题日益严重,因此,对绿色、可再生能源的研究和应用也越来越受到人们的重视。氢能,由于其高效、可再生且无污染的优点,被认为是未来替代化石燃料的理想选择。电解水是生产可再生和稳定的氢能的主要途径。为了提高电解水效率并降低其成本,关键是为电解水反应开发高效、低成本、低过电位和低Tafel斜率的电催化剂。近年来,用低成本的过渡金属基催化剂替代贵金属催化剂越来越受到人们的关注。但是过渡金属基催化剂的活性和稳定性依旧普遍低于贵金属基催化剂。根据以上问题,我们在制备纳米结构阵列的基础上,通过构建复合结构、离子掺杂和特殊组成等方式有效地增强了过渡金属基电催化剂的电解水性能。主要研究内容如下:(1)优化Cox-Fey-P中Fe的含量,可以调节Cox-Fey-P的形貌结构以及催化性能。适量的Fe有助于催化剂电化学活性表面积的增加、加快电子转移速率,且异质元素间的强电子相互作用也能促进其优异的催化性能。(2)复合纳米线阵列NiCo2O4@Ni

【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:140 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

双功能过渡金属基纳米材料的制备及其电解水性能的研究


中的火山图显示了在酸性或碱性

晶面取向,催化性能,纳米,全解


中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 表面对于 HER 和 OER 双功能活性的研究仍然很少,因全解水中的应用仍需要继续研究。在这方面,Lai 等人首多孔石墨纳米碳作为双功能独立 3D 电极(ONPPGC/OCC解水进行催化[92]。ONPPGC/OCC 由于具有特殊的 3D 多质能力强以及导电性好等优点,对 HER 和 OER 催化剂不可否认,这项工作展示了一个非常吸引人的新途径,于全解水催化剂的设计与优化和结构优化

SEM图像,水热反应体系,摩尔比,SEM图像


华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文根据 XPS(更详细的数据结果如表 2-1 所示)的组成分析结果,可以将所制备物记为 Co1.629-P/CC、Co0.515-Fe0.168-P/CC、Co0.173-Fe0.141-P/CC、Co0.148-Fe0.164-P/Ce0.235-P/CC,分别对应于水热反应体系中 Co/Fe 的摩尔比为 1:0、4:1、2:1、1:2、0.3 Cox-Fey-P/CC 电极的形貌结构及其析氢性能.3.1 Cox-Fey-P/CC 的形貌与结构表征

【参考文献】:
博士论文
[1]高指数晶面金属纳米结构的可控合成及电催化性能研究[D]. 王成名.中国科学技术大学 2013



本文编号:3283955

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