金属有机框架材料（MOFs）的电催化与气体分离的性能研究

发布时间：2023-12-04 20:07

　　近年来,由于人口和经济持续不断的增长,带来了日益严重的环境和能源问题。世界能源需求正在以指数速度增长,2010年至2040年世界能源消耗预计将增长56%左右。据记录在2010年大约有524万亿英热单位(Btu)的总能源被消耗,预计到2020年将增加630万亿英热单位,到2040年将增加820万亿英热单位。目前,化石燃料产生的能源总量约占世界能源总量的80%。然而,化石燃料的快速枯竭带了来全球变暖、空气污染等环境问题,迫使科学界寻求能够替代的能源或者能源转换的装置及技术。目前我们所熟知的环境友好型能源包括:风能、水能、太阳能等,通常使用催化转化实现可再生能源的存储和转换,无论是可替代的新能源还是催化转化技术的应用都受到了科学家们的极大关注。随着经济的高速发展,人们对自己的生活环境质量提出了更高的要求,对清洁能源的需求量不断增加,氢气被认为是当今世界最有前途的可再生绿色能源且元素氢在自然界中大量的存在,因此氢能源被视为理想的燃料能源备受关注。氢能源将能够很好的解决环境污染和温室气体的排放问题。因此,氢气的制备和纯化一直是热点亦是难点。金属有机框架材料(MOFs)利用其自身的特点(高的比面积...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 MOF的发展和研究背景
        1.1.1 MOFs的发展
        1.1.2 MOFs的结构特点与功能应用
    1.2 电催化性能研究
    1.3 气体分离性能的研究
    1.4 本论文的研究目的和意义
第二章 DUT-58(CO-MOF)衍生金属钴簇@石墨烯复合材料的制备及其ORR催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 材料的合成
        2.2.4 电化学测试
    2.3 样品的表征
        2.3.1 XRD表征
        2.3.2 XPS表征
        2.3.3 拉曼表征
        2.3.4 热重分析表征
        2.3.5 BET表征
        2.3.6 TEM和EDSmapping表征
    2.4 测试结果与讨论
        2.4.1 电化学测试性能分析
        2.4.2 锌-空气电池性能分析
    2.5 本章小结
第三章 DUT-58(CO-MOF)衍生的多孔COP催化剂合成与析氢性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 材料的合成
        3.2.4 电化学测试
    3.3 样品的表征
        3.3.1 SEM表征
        3.3.2 XRD表征
        3.3.3 TEM和EDSmapping表征
        3.3.4 BET表征
        3.3.5 XPS表征
    3.4 电化学的测试结果与讨论
    3.5 本章小结
第四章 柔性MOF/海藻纤维布复合膜的设计合成与气体分离性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 材料的合成
        4.2.4 气体分离测试方法
    4.3 样品的表征
        4.3.1 XRD表征
        4.3.2 BET表征
        4.3.3 数码照片、SEM和柔性表征
    4.4 MOF/AFCS膜的测试结果与讨论
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3870625