TiN/TiO 2 @Ti复合纳米电极的构建及其对偏硼酸盐体系的电化学行为研究

发布时间：2024-07-06 01:35

　　硼氢化钠(NaBH₄)属于配位型氢化物,常用作还原剂,同时也是公认的优良储氢材料,已成为燃料电池系统的优选氢源,但价格高昂在很大程度上限制了其快速应用和发展。现行的NaBH₄制备工艺,主要基于化学合成原理,尚存在原料价昂、工艺复杂、条件苛刻和分离困难等亟待解决的难题;而且,Na BH₄水解释氢后所产生的副产物偏硼酸钠(NaBO₂),目前尚未找到高附加值的应用途径,但作为硼源,将其再生转化为NaBH₄已成为近年来的研究热点。通过调控科学合理的工艺条件,在电极上完成Na BO₂向NaBH₄的电化学转化,不仅有利于硼资源的循环利用,而且可望在温和条件下实现NaBH₄的高效低成本生产。在电化学过程中,电极行为对于实现目标电化学过程具有关键作用,因此深入广泛地研究电极材料及电极构建具有重要意义。作为国家自然科学基金面上项目(No.21576073)研究内容的重要组成部分,本文着重开展了基于金属钛(Ti)的二氧化钛(TiO<...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 氢能与储氢材料
        1.1.1 氢能的应用
        1.1.2 储氢材料
    1.2 硼氢化钠(NaBH₄)
        1.2.1 NaBH₄的性质及其应用
        1.2.2 NaBH₄的制备方法
        1.2.3 电化学法合成NaBH
    1.3 钛基纳米材料
        1.3.1 TiO₂纳米材料
        1.3.2 TiN纳米材料
    1.4 研究内容及其意义
第2章 硼氢根的定性定量分析
    2.1 前言
    2.2 碘量法测定硼氢根浓度
        2.2.1 仪器与试剂
        2.2.2 碘量法基本原理
        2.2.3 碘量法滴定实验
        2.2.4 精密度实验
        2.2.5 加标回收实验
    2.3 峰值电流法测定硼氢根浓度
        2.3.1 仪器与试剂
        2.3.2 电极的预处理
        2.3.3 NaBH₄碱性溶液的电化学特征响应
        2.3.4 线性伏安峰值电流法的测量范围
        2.3.5 峰值电流与浓度的对应关系
        2.3.6 重现性试验
    2.4 第2章小结
第3章 TiN/TiO₂@Ti复合纳米电极的构建及其表征
    3.1 前言
    3.2 TiO₂纳米线的制备与表征
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 水热法制备TiO₂纳米线
        3.2.3 TiO₂纳米线物相及形貌分析
    3.3 TiN纳米管的制备与表征
        3.3.1 仪器与试剂
        3.3.2 氨气热还原法制备TiN纳米管
        3.3.3 TiN纳米管物相及形貌分析
    3.4 第3章小结
第4章 复合纳米电极对NaBO₂体系的电化学行为研究
    4.1 前言
    4.2 偏硼酸根的电化学行为分析
        4.2.1 仪器与试剂
        4.2.2 循环伏安法分析偏硼酸根的电化学行为
        4.2.3 偏硼酸根的电化学还原机理探讨
    4.3 电化学还原NaBO₂制备NaBH
        4.3.1 仪器与试剂
        4.3.2 NaBO₂电化学还原体系
        4.3.3 电解及电解质溶液的检测
    4.4 第4章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：4001859