过渡金属硫化物等功能材料的设计及其电催化性能研究

发布时间：2023-03-19 03:11

　　随着社会发展,能源和环境问题日益严重。大量传统化石燃料的燃烧引起了严重的能源危机以及环境污染,得到了人们的广泛关注。因为能源是人类社会发展不可或缺的重要物质基础,因此,发展可持续的、清洁高效的能源及其转化技术势在必行。此时,电化学催化因其操作简单、过程清洁且转化效率高成为了研究的热点,其中电催化方法来制备氢气和氨气,满足了人类社会对能源的发展要求(可持续发展、环境友好)。氢气之所以被认为是最清洁的能源,因为其唯一的燃烧产物是水,并没有其他的副产物因此达到了零污染的效果;氨气又是最重要的工业化学品之一,在农业等领域应用十分广泛。众所周知,对于电催化来说,电催化剂材料无疑是重中之重,其中贵金属基催化剂,例如:Ru、Ir、Pt、Pd等具有十分优异的催化性能,但是由于价格昂贵,限制了它们的广泛应用,因此,设计与发展低贵金属含量催化剂,尤其是非贵金属催化剂成为了一种趋势。基于以上设计原则,本文主要是围绕着水热法、CVD法等设计并发展几种高效的非贵金属催化剂,实现了电催化水分解和电催化氮气还原中能量的高效转化。现将本工作主要内容述诸如下:1、通过仿生辅助水热的方法合成的高效的由异原子掺杂的碳壳包裹...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 电催化水分解的概述
        1.2.1 电催化水分解的发展历程
        1.2.2 电催化水分解的基本原理
        1.2.3 电催化水分解的催化剂
        1.2.4 评价催化剂的性能参数
    1.3 电催化氮气还原反应简介
        1.3.1 电催化氮气还原的基本原理
        1.3.2 电催化氮气还原的研究进展
        1.3.3 评价催化剂的性能检测方法
        1.3.4 评价催化剂性能评价参数
    1.4 本论文的选题意义及研究内容
        1.4.1 本论文的选题意义
        1.4.2 本课题的研究内容
    参考文献
2 实验药品与表征方法
    2.1 化学试剂及设备
        2.1.1 化学试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 X射线衍射测试(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 透射电镜(TEM)
        2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.5 N₂吸附-脱附等温曲线(BET)
    2.3 工作电极制备方法
3 异原子掺杂的碳壳包裹的CoS₂ 纳米点(CoS₂@HADC)的制备及其析氧性能研究
    3.1 引言
    3.2 CoS₂@HADC材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 CoS₂@HADC材料的表征
        3.3.2 CoS₂@HADC材料的电化学测试
    3.4 总结
    参考文献
4 MoS₂@Ni_0.96S异质杂化物的制备及其电解水性能研究
    4.1 引言
    4.2 MoS₂@Ni_0.96S材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 MoS₂@Ni_0.96S材料的表征
        4.3.2 MoS₂@Ni_0.96S材料的电化学测试
    4.4 总结
    参考文献
5 Ti³⁺-TiO_2-x纳米线可有效将N₂ 电催化还原为NH3

    5.1 引言
    5.2 Ti³⁺-TiO_2-x材料的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Ti³⁺-TiO_2-x材料的表征
        5.3.2 Ti³⁺-TiO_2-x材料的电化学测试
    5.4 总结
    参考文献
6 FeNi₂S₄电催化剂的制备及其析氧性能研究
    6.1 引言
    6.2 FeNi₂S₄材料的制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 FeNi₂S₄材料的表征
        6.3.2 FeNi₂S₄材料的电化学测试
    6.4 总结
    参考文献
总结与展望
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3764433

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