MoS 2 复合材料的制备及其在独立产氢体系中的应用
发布时间：2023-03-11 23:36
氢能因其绿色环保、可循环利用等优点无疑会成为未来能源的主角。氢能的能量载体-氢气主要由水分解得到,电催化分解水制氢是目前制取氢气最为成熟的方式。但电催化分解水制氢存在电能装置复杂、能源机动性较差、对二次能源的耗费等问题。将光伏器件和电催化分解水制氢体系结合来构筑独立产氢体系则可以解决这些问题。利用太阳光照射光伏器件产生的电能为电催化分解水提供驱动力来制取氢气,不仅能够摆脱对外部电源的依赖,也能够解决光伏器件产生电能的输送问题,同时还便于构建简便的密闭系统用以收集氢气。这种器件的结合对解决当今能源问题是一个很有意义的研究方向。独立产氢体系的构筑包括三个关键性部分:稳定性好、低过电位电催化剂的制备;结构简单、性能优异光伏器件的制备;光伏器件和电催化分解水制氢体系的有效结合。本文围绕独立产氢体系的构筑,通过降低二硫化钼(MoS2)的尺寸和石墨烯的负载来增加MoS2催化活性位点和提高其导电性,制备具有优异性能的析氢电催化剂;通过制备三维网络状聚(3,4)乙烯二氧噻吩与石墨烯复合材料(3D-PEDOT/rGO),获得高性能的染料敏化太阳能电池(DSSC...
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 独立产氢体系
1.1.1 独立产氢体系的提出
1.1.2 独立产氢体系的研究现状
1.2 析氢电催化剂的研究现状
1.2.1 电催化分解水制氢
1.2.2 析氢电催化剂的研究现状
1.3 MoS2 电催剂的研究现状
1.3.1 MoS2 结构与性质
1.3.2 MoS2 制备常用方法
1.3.3 MoS2 电催化分解水制氢研究现状
1.4 染料敏化太阳能电池对电极的研究现状
1.4.1 染料敏化太阳能电池工作原理
1.4.2 染料敏化太阳能电池对电极材料研究现状
1.4.3 PEDOT基染料敏化太阳能电池研究现状
1.5 研究意义、研究内容与创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂及仪器设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 仪器设备
2.2 材料结构表征与性能测试
2.2.1 X射线衍射仪
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 X-射线光电子能谱
2.2.5 拉曼光谱
2.2.6 比表面积测试仪
2.2.7 电催化性能测试
2.2.8 光电化学性能测试
2.2.9 产氢性能测试
第三章 MoS2 的制备与电催化性能
3.1 引言
3.2 微、纳米级花球状MoS2 的制备
3.2.1 微米级花球状MoS2 的制备
3.2.2 纳米级花球状MoS2 的制备
3.3 微、纳米级花球状MoS2 的结构与形貌特征
3.3.1 微、纳米级花球状MoS2 的晶体结构特征
3.3.2 微米级花球状MoS2 的微观形貌特征
3.3.3 纳米级花球状MoS2 的微观形貌特征
3.3.4 纳米级花球状MoS2 的生长机理
3.4 微、纳米级花球状MoS2 的电催化性能
3.4.1 微米级花球状MoS2 的电催化性能
3.4.2 纳米级花球状MoS2 的电催化性能
3.4.3 微、纳米级花球状MoS2 的电催化性能对比
3.5 小结
第四章 MoS2@G复合材料的制备与电催化性能
4.1 引言
4.2 MoS2@G复合材料的制备与表征
4.2.1 MoS2@G复合材料的制备
4.2.2 MoS2@G复合材料的晶体结构特征
4.2.3 MoS2@G复合材料的微观形貌特征
4.2.4 MoS2@G复合材料的拉曼光谱特征
4.2.5 MoS2@G复合材料的光电子能谱特征
4.2.6 MoS2@G复合材料的比表面特征
4.2.7 MoS2@G复合材料的生长机理
4.3 MoS2@G复合材料的电催化性能
4.3.1 GO添加量对MoS2@G电催化性能的影响
4.3.2 不同电催化剂的电催化性能对比
4.4 MoS2@G复合材料电催化性能增强机理
4.5 小结
第五章 3D-PEDOT/rGO复合材料的制备与光电化学性能
5.1 引言
5.2 3D-PEDOT的制备与表征
5.2.1 3D-PEDOT的制备
5.2.2 3D-PEDOT的结构特征
5.2.3 3D-PEDOT的微观形貌特征
5.3 3D-PEDOT基 DSSCs的组装与光电化学性能
5.3.1 3D-PEDOT基 DSSCs的组装
5.3.2 3D-PEDOT光电化学性能优化
5.4 石墨烯增强3D-PEDOT的光电化学性能
5.4.1 3D-PEDOT/rGO的制备与表征
5.4.2 3D-PEDOT/rGO基 DSSCs光电化学性能
5.5 3D-PEDOT/r GO光电化学性能提高机理
5.6 小结
第六章 独立产氢体系的构筑与产氢性能
6.1 引言
6.2 独立产氢体系的构筑与优化
6.2.1 独立产氢体系的构筑
6.2.2 环氧树脂封装提高DSSCs稳定性
6.2.3 DSSCs串联模式分析
6.3 独立产氢体系的产氢性能
6.3.1 基于不同产氢电极的产氢性能
6.3.2 基于不同产氧电极的产氢性能
6.4 独立产氢体系产氢机理分析
6.5 小结
第七章 结论与展望
致谢
参考文献
本文编号：3760482
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 独立产氢体系
1.1.1 独立产氢体系的提出
1.1.2 独立产氢体系的研究现状
1.2 析氢电催化剂的研究现状
1.2.1 电催化分解水制氢
1.2.2 析氢电催化剂的研究现状
1.3 MoS2 电催剂的研究现状
1.3.1 MoS2 结构与性质
1.3.2 MoS2 制备常用方法
1.3.3 MoS2 电催化分解水制氢研究现状
1.4 染料敏化太阳能电池对电极的研究现状
1.4.1 染料敏化太阳能电池工作原理
1.4.2 染料敏化太阳能电池对电极材料研究现状
1.4.3 PEDOT基染料敏化太阳能电池研究现状
1.5 研究意义、研究内容与创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂及仪器设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 仪器设备
2.2 材料结构表征与性能测试
2.2.1 X射线衍射仪
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 X-射线光电子能谱
2.2.5 拉曼光谱
2.2.6 比表面积测试仪
2.2.7 电催化性能测试
2.2.8 光电化学性能测试
2.2.9 产氢性能测试
第三章 MoS2 的制备与电催化性能
3.1 引言
3.2 微、纳米级花球状MoS2 的制备
3.2.1 微米级花球状MoS2 的制备
3.2.2 纳米级花球状MoS2 的制备
3.3 微、纳米级花球状MoS2 的结构与形貌特征
3.3.1 微、纳米级花球状MoS2 的晶体结构特征
3.3.2 微米级花球状MoS2 的微观形貌特征
3.3.3 纳米级花球状MoS2 的微观形貌特征
3.3.4 纳米级花球状MoS2 的生长机理
3.4 微、纳米级花球状MoS2 的电催化性能
3.4.1 微米级花球状MoS2 的电催化性能
3.4.2 纳米级花球状MoS2 的电催化性能
3.4.3 微、纳米级花球状MoS2 的电催化性能对比
3.5 小结
第四章 MoS2@G复合材料的制备与电催化性能
4.1 引言
4.2 MoS2@G复合材料的制备与表征
4.2.1 MoS2@G复合材料的制备
4.2.2 MoS2@G复合材料的晶体结构特征
4.2.3 MoS2@G复合材料的微观形貌特征
4.2.4 MoS2@G复合材料的拉曼光谱特征
4.2.5 MoS2@G复合材料的光电子能谱特征
4.2.6 MoS2@G复合材料的比表面特征
4.2.7 MoS2@G复合材料的生长机理
4.3 MoS2@G复合材料的电催化性能
4.3.1 GO添加量对MoS2@G电催化性能的影响
4.3.2 不同电催化剂的电催化性能对比
4.4 MoS2@G复合材料电催化性能增强机理
4.5 小结
第五章 3D-PEDOT/rGO复合材料的制备与光电化学性能
5.1 引言
5.2 3D-PEDOT的制备与表征
5.2.1 3D-PEDOT的制备
5.2.2 3D-PEDOT的结构特征
5.2.3 3D-PEDOT的微观形貌特征
5.3 3D-PEDOT基 DSSCs的组装与光电化学性能
5.3.1 3D-PEDOT基 DSSCs的组装
5.3.2 3D-PEDOT光电化学性能优化
5.4 石墨烯增强3D-PEDOT的光电化学性能
5.4.1 3D-PEDOT/rGO的制备与表征
5.4.2 3D-PEDOT/rGO基 DSSCs光电化学性能
5.5 3D-PEDOT/r GO光电化学性能提高机理
5.6 小结
第六章 独立产氢体系的构筑与产氢性能
6.1 引言
6.2 独立产氢体系的构筑与优化
6.2.1 独立产氢体系的构筑
6.2.2 环氧树脂封装提高DSSCs稳定性
6.2.3 DSSCs串联模式分析
6.3 独立产氢体系的产氢性能
6.3.1 基于不同产氢电极的产氢性能
6.3.2 基于不同产氧电极的产氢性能
6.4 独立产氢体系产氢机理分析
6.5 小结
第七章 结论与展望
致谢
参考文献
本文编号：3760482
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3760482.html
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