钴镍化合物微纳米材料的设计、构筑与光催化性质研究
发布时间：2021-09-24 12:11
随着环境污染的日益严重,清洁能源的开发、储存和利用及降解有机污染物成为改善环境的有效措施。光催化分解水制氢被认为是解决能源问题的一种有效途径,因而高效光催化剂的开发已成为当前研究的热点之一。镍、钴化合物具有廉价、易合成和较强的光催化性质等特点,成为光催化剂领域的研究热点之一。因此,钴、镍化合物微纳米材料的设计、构筑与光催化性质研究是一个有重要价值的研究课题。本论文中采用静电纺丝技术制备了PVP/Ni（CH3COO）2复合纳米纤维,并将PVP/Ni（CH3COO）2复合纳米纤维通过直接高温煅烧得到NiO实心纳米纤维和NiO空心纳米纤维,然后分别使用双坩埚磷化法和双坩埚硒化法,将NiO空心纳米纤维进行磷化和硒化合成了Ni2P纳米粒子和Ni3Se4单分散颗粒;同时将静电纺丝技术制备的PVP/Ni（CH3COO）2、PVP/Co（CH3COO）2复合纳米纤...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同温度下(140°C(a),160°C(b)和180°C(c))合成的Ni2P纳米粒子的SEM图
构如 Ni8P3纳米片阵列可以通过简单的一步溶剂热法包覆在 3D 碳上。Ni8P3催与 3D 碳载体之间有强结合力，所以这种结构具有高活性和结构稳定性。1.1.2 固相反应固相反应是将固体金属源和磷源混合，然后在惰性气氛或真空状态下进行热处方法。Li 等[13]报道了在 Ar 气氛下，以 β-Ni(OH)2和 NaH2PO2·H2O 摩尔比 1:5 进行反应合成了不同原子比的 NixPy催化剂。如图 1.2 是磷化超薄的 β-Ni(OH)2纳米片到的 NixPy纳米颗粒。调节反应温度可以改变产物的晶相。Ni2P 纳米颗粒在合成温于 275 °C 以下才能获得纯相。随着温度的升高，Ni5P4和 NiP2成为主要相态。在为 325 °C，获得的产物中含有大量 Ni5P4。当温度高于 475 °C 时，Ni2P 再次成为的相态。Wang 等[21]已经报道了用硝酸钴，钼酸铵四水合物和磷酸氢铵按化学计量合后，在空气中升温到 500 °C 煅烧约 10 h，随后在 400~650 °C 进行氢化处理 2.可以得到 CoMoP 催化剂，如图 1.2 所示。金属氧化物与磷源磷化制备 TMP，这是低成本的方法[9]。随后，也有人用固相反应成功合成了纳米杂化物，这种纳米杂化仅在酸性介质中具有良好的活性和稳定性，而且在锂离子电池应用中也展现出卓稳定性[22-25]。
图 1.3 有机金属前驱体分解法的示意图Fig. 1.3 Schematic representation of metal organic precursor decomposition methodoreau 等[26]通过 Ni-TOP 热降解合成非晶态和晶态的 Ni2P。他们证明，T貌有显着的影响，即使在 230 °C 的低温下也可以作为磷的有效来源。作OP 还充当配体和表面活性剂。开发可扩展的合成方法还需要低成本的材料钴镍磷化物在光催化方面的应用境污染的加剧是因为能源消耗的越来越多，因此二次能源的产生与利用关注的重点。光催化水裂解产生氢气、氧气和有机污染物的降解被视为技术。同时钴镍磷化物因具有廉价和地球中丰富等特点被广泛研究。前的研究表明钴镍磷化物在电催化产氢方面具有高活性，在2014年，Fu见光照射下，Ni2P具有催化水分裂产生氢气的性能。最近，Sun[28]和他的证明了Ni2P是一种用于可见光分解水产生氢气的非均相催化剂。他们报合成Ni2P/CdS NRs，当Ni2P负载量为0.5 wt %时，产氢率达到最高，约h-1·mg-1，这个数字是CdS NRs 产氢率的22倍。Wu等[29]用水热法合成了N在三乙醇胺作为牺牲剂和光敏剂的条件下测试产氢率，结果显示NiP
【参考文献】：
期刊论文
[1]形貌对NiSe2对电极的电催化活性及其染料敏化太阳能电池性能的影响[J]. 孙红,王忠胜. 科学通报. 2017(14)
[2]静电纺丝技术的研究进展[J]. 梁列峰,李代洋,杨婷,何勇. 成都纺织高等专科学校学报. 2016(04)
[3]静电纺丝理论研究进展[J]. 徐静梅. 轻工科技. 2015(07)
[4]Ni2P微球的合成、表征及其电化学性能[J]. 仝建波,温俊涛,闫路,刘淑玲,刘岩峰. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]空心球NiO水热法制备及电化学性能[J]. 王兴磊,李芳,何晓燕. 电源技术. 2014(12)
[6]磷化镍催化剂的制备机理及其加氢脱氮性能[J]. 刘理华,刘书群,柴永明,刘晨光. 燃料化学学报. 2013(03)
本文编号：3407731
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同温度下(140°C(a),160°C(b)和180°C(c))合成的Ni2P纳米粒子的SEM图
构如 Ni8P3纳米片阵列可以通过简单的一步溶剂热法包覆在 3D 碳上。Ni8P3催与 3D 碳载体之间有强结合力，所以这种结构具有高活性和结构稳定性。1.1.2 固相反应固相反应是将固体金属源和磷源混合，然后在惰性气氛或真空状态下进行热处方法。Li 等[13]报道了在 Ar 气氛下，以 β-Ni(OH)2和 NaH2PO2·H2O 摩尔比 1:5 进行反应合成了不同原子比的 NixPy催化剂。如图 1.2 是磷化超薄的 β-Ni(OH)2纳米片到的 NixPy纳米颗粒。调节反应温度可以改变产物的晶相。Ni2P 纳米颗粒在合成温于 275 °C 以下才能获得纯相。随着温度的升高，Ni5P4和 NiP2成为主要相态。在为 325 °C，获得的产物中含有大量 Ni5P4。当温度高于 475 °C 时，Ni2P 再次成为的相态。Wang 等[21]已经报道了用硝酸钴，钼酸铵四水合物和磷酸氢铵按化学计量合后，在空气中升温到 500 °C 煅烧约 10 h，随后在 400~650 °C 进行氢化处理 2.可以得到 CoMoP 催化剂，如图 1.2 所示。金属氧化物与磷源磷化制备 TMP，这是低成本的方法[9]。随后，也有人用固相反应成功合成了纳米杂化物，这种纳米杂化仅在酸性介质中具有良好的活性和稳定性，而且在锂离子电池应用中也展现出卓稳定性[22-25]。
图 1.3 有机金属前驱体分解法的示意图Fig. 1.3 Schematic representation of metal organic precursor decomposition methodoreau 等[26]通过 Ni-TOP 热降解合成非晶态和晶态的 Ni2P。他们证明，T貌有显着的影响，即使在 230 °C 的低温下也可以作为磷的有效来源。作OP 还充当配体和表面活性剂。开发可扩展的合成方法还需要低成本的材料钴镍磷化物在光催化方面的应用境污染的加剧是因为能源消耗的越来越多，因此二次能源的产生与利用关注的重点。光催化水裂解产生氢气、氧气和有机污染物的降解被视为技术。同时钴镍磷化物因具有廉价和地球中丰富等特点被广泛研究。前的研究表明钴镍磷化物在电催化产氢方面具有高活性，在2014年，Fu见光照射下，Ni2P具有催化水分裂产生氢气的性能。最近，Sun[28]和他的证明了Ni2P是一种用于可见光分解水产生氢气的非均相催化剂。他们报合成Ni2P/CdS NRs，当Ni2P负载量为0.5 wt %时，产氢率达到最高，约h-1·mg-1，这个数字是CdS NRs 产氢率的22倍。Wu等[29]用水热法合成了N在三乙醇胺作为牺牲剂和光敏剂的条件下测试产氢率，结果显示NiP
【参考文献】：
期刊论文
[1]形貌对NiSe2对电极的电催化活性及其染料敏化太阳能电池性能的影响[J]. 孙红,王忠胜. 科学通报. 2017(14)
[2]静电纺丝技术的研究进展[J]. 梁列峰,李代洋,杨婷,何勇. 成都纺织高等专科学校学报. 2016(04)
[3]静电纺丝理论研究进展[J]. 徐静梅. 轻工科技. 2015(07)
[4]Ni2P微球的合成、表征及其电化学性能[J]. 仝建波,温俊涛,闫路,刘淑玲,刘岩峰. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]空心球NiO水热法制备及电化学性能[J]. 王兴磊,李芳,何晓燕. 电源技术. 2014(12)
[6]磷化镍催化剂的制备机理及其加氢脱氮性能[J]. 刘理华,刘书群,柴永明,刘晨光. 燃料化学学报. 2013(03)
本文编号：3407731
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