钴基二元金属硫化物/氧化物复合材料的制备及电催化性能研究

发布时间：2023-03-29 23:35

　　开发高效的水分解催化剂已经成为可再生能源技术的核心问题,贵金属及其氧化物在酸性或碱性条件下均具有很高的电催化水分解活性,然而其储量极少、价格昂贵,在实际应用中受到了极大的限制。钴是一种廉价的过渡金属元素,其多种形式的化合物均表现出良好的电催化性能。本论文从元素掺杂与形貌控制两方面着手,运用可控简便的电沉积方法制备高效钴基硫化物/氧化物催化剂,并分别研究其在HER/OER中的电催化性能。本次研究内容主要分为以下几点:(1)通过碳化聚苯胺制备纳米纤维状的导电基底,采用电化学方法制备非晶态硫化钴钼复合物。对其形貌、晶型、化学组成进行表征,并通过CV法测试HER性能。电化学性能测试结果表明,所制备的CoMoSx/NCNFs/CP复合物具有紧密粗糙的三维网状纳米纤维结构,在酸性溶液中具有优异的HER催化活性。CoMoSx/NCNFs/CP催化剂表现出较的起始过电位117 mV及塔菲尔斜率75 mV dec-1,这可归于非晶态CoMoSx表面上丰富的催化活性位点、基底NCNFs骨架提高电荷转移速度以及CoMoSx与NCNFs之间的协同作用。(2)采用简单快速的一步电沉积方法制备非晶NiCoOx、C...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 水分解反应概述
    1.3 电催化剂类型
        1.3.1 贵金属及其氧化物
        1.3.2 Ni基电催化剂
        1.3.3 Fe基电催化剂
        1.3.4 Co基电催化剂
        1.3.5 其他电催化剂
    1.4 研究内容与意义
    1.5 创新点
第2章 CoMoS_x/NCNFs/CP复合物的制备及析氢性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要化学试剂
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 CoMoS_x/NCNFs/CP电极的制备
        2.2.4 CoMoS_x/NCNFs/CP电极的测试与表征
    2.3 CoMoS_x/NCNFs/CP电极的物理表征
        2.3.1 CoMoS_x/NCNFs/CP的微观形貌
        2.3.2 CoMoS_x/NCNFs/CP的晶型结构
    2.4 CoMoS_x/NCNFs/CP电极的电化学性能
        2.4.1 CoMoS_x/NCNFs/CP的HER性能
        2.4.2 CoMoS_x/NCNFs/CP的ECSA
        2.4.3 CoMoS_x/NCNFs/CP的稳定性
    2.5 小结
第3章 CoNiO_x复合物的制备以及析氧性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要化学试剂
        3.2.2 主要仪器设备
        3.2.3 CoNiO_x/ITO薄膜电极的制备
        3.2.4 CoNiO_x/NF电极的制备
    3.3 CoNiO_x/ITO结果与讨论
        3.3.1 CoNiO_x/ITO薄膜的物理表征
        3.3.2 CoNiO_x/ITO薄膜的电化学性能
    3.4 CoNiO_x/NF结果与讨论
        3.4.1 CoNiO_x/NF电极的晶型表征
        3.4.2 CoNiO_x/NF电极的电化学性能
    3.5 小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及科研成果



本文编号：3774724