基于二硫化钼纳米复合材料的制备及电化学析氢性能研究

发布时间：2023-06-18 03:44

　　随着经济的飞速增长,现代人类社会对能源的需求量不断增加,导致产生的能源危机和环境问题变得日益突出,开发绿色可持续新能源势在必行。其中,氢能由于一系列优点而作为可替代能源受到广泛关注,产生的制氢技术中,电解水制氢由于操作简单、无污染等优点是实现有效制氢途径之一,析氢催化剂中性能最好的是铂系贵金属,但因为低储存量,以及价格昂贵限制了其大规模应用。二硫化钼,过渡金属硫化物的典型代表,经过大量研究表明,其具有优异的电催化析氢性能。但二硫化钼为半导体材料,其导电性差,以及易团聚使得析氢活性位点数量减少。因此,为改善二硫化钼存在的问题,本课题研究内容主要分以下两部分:1、通过溶剂热法成功地将二硫化钼(MoS2)与氮掺大孔介孔碳(N-MMC)复合,调节前驱体的质量比,探究了所制备的二硫化钼/氮掺大孔介孔碳(MoS2/N-MMC)复合材料的电催化析氢性能。具体研究内容如下:以钼酸钠为钼源,硫脲为硫源,添加水合肼(还原剂),DMF作为溶剂,氮掺大孔介孔碳作为二硫化钼生长的基底,制备了二硫化钼纳米片垂直生长在氮掺大孔介孔碳的表面的一类三维纳米复合材料。通过电化学测试对其析氢性能进行了探究。2、通过一步溶剂...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 氢能源与现状
    1.2 制氢技术
    1.3 电催化析氢反应
        1.3.1 析氢反应的催化机理
        1.3.2 电催化析氢性能参数
    1.4 电催化析氢材料研究现状分析
    1.5 二硫化钼的结构与性质
    1.6 二硫化钼的制备方法
        1.6.1 机械剥离法
        1.6.2 液相剥离法
        1.6.3 电化学剥离法
        1.6.4 化学气相沉积
        1.6.5 水热(溶剂)法
    1.7 二硫化钼基析氢催化剂
    1.8 氮掺杂的碳材料
        1.8.1 氮掺杂大孔介孔碳
        1.8.2 氮掺杂石墨烯
    1.9 课题的提出与研究内容
2 二硫化钼/氮掺大孔介孔碳复合材料的制备及电催化析氢性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和仪器
            2.2.1.1 实验试剂
            2.2.1.2 实验仪器
        2.2.2 实验材料制备
            2.2.2.1 氮掺杂大孔介孔碳的制备
            2.2.2.2 二硫化钼/氮掺大孔介孔碳复合材料的制备
        2.2.3 工作电极的制备
        2.2.4 电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 材料形貌和结构表征
        2.3.2 电化学析氢性能测试
    2.4 小结
3 锌掺杂二硫化钼/氮掺石墨烯复合材料的制备及电催化析氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂和材料
        3.2.2 仪器和设备
        3.2.3 实验材料的制备
            3.2.3.1 氮掺石墨烯的制备
            3.2.3.2 锌掺杂二硫化钼/氮掺石墨烯复合材料的制备
        3.2.4 工作电极的制备
        3.2.5 电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料形貌和结构表征
        3.3.2 电化学析氢性能测试
    3.4 小结
4 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的科研成果
致谢



本文编号：3834712