过渡金属碳化物的高效制备及其电催化性能研究
发布时间：2020-12-05 09:07
在新能源领域,为了解决可持续发展能源问题,利用电化学将电能储存为化学能,是一个有效的解决方案。而为达成将电能储存为化学能这一过程,电解水就是一个有效的方法。电解水在阳极发生水氧化反应（OER）,升成氧气,在阴极发生还原反应（HER）产生氢气,在这两个半反应当中,由于OER反应具备很高的过电位（overpotential）,导致反应动力学过程慢,限制了整个实验的效率。因此,迫切需求引入催化剂降低其过电位,从而提升整个能源转化过程的效率。本论文着眼于这一点,从水的电解开始,综述氢气能源的优势和在整个新能源行业之中的意义,并介绍OER电催化剂方面所取得的进展。由于传统非贵金属电催化剂催化活性、稳定程度并不能令人满意,并且在生产过程中带有诸如高温条件、大量废气生产等劣势,本论文选择了成本低廉、含量丰富的Fe、Co、Ni系金属化合物材料为研究对象,在合成过程中通过CaC2引入催化性能优秀的金属碳化物和导电性能良好的碳材料来增强其催化性能。通过CaC2来制备金属碳化物材料并不仅仅局限于电催化剂领域,在过渡金属碳化物材料的制备与应用方面,本方法具有普适性:将CaC2置于非质子性强极性有机溶液中超声,...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 电催化分解水研究现状
1.3 金属碳化物
1.4 本文的研究内容
2 实验设计及表征方法
2.1 主要试剂及仪器
2.2 理化性质表征
2.3 合成电极材料
2.4 电化学性能表征
2制备金属碳化物及其催化性能评价">3 利用CaC2制备金属碳化物及其催化性能评价
3.1 引言
2制备金属碳化物"> 3.2 利用CaC2制备金属碳化物
2还原能力验证"> 3.3 CaC2还原能力验证
2与三种过渡金属制备金属碳化物催化剂"> 3.4 CaC2与三种过渡金属制备金属碳化物催化剂
4 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士期间主要成果和获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]层状双金属氢氧化物用于催化水氧化的研究进展[J]. 王瑞瑞,赵有璟,邵明飞,项顼,段雪. 化工学报. 2016(01)
[2]循环伏安法测定电极电催化活性的实验设计[J]. 吕江维,曲有鹏,田家宇,冯玉杰,刘峻峰. 实验室研究与探索. 2015(11)
[3]清洁、可再生能源利用的回顾与展望[J]. 路甬祥. 科技导报. 2014(Z2)
[4]透射电子显微镜[J]. 广州化学. 2013(02)
[5]碳化钙还原氧化镁生产金属镁新工艺的热力学分析[J]. 舒斌,夏德宏. 有色金属工程. 2013(03)
[6]常见过渡金属碳化物的研究现状[J]. 陈佑剑,张红,叶泓楠,叶贻,钱高瑾,马剑华. 辽宁化工. 2011(05)
[7]过渡金属碳化物催化剂的研究与应用进展[J]. 余新江,李长海. 化工时刊. 2011(02)
[8]碳化钙真空还原镁热力学分析及试验[J]. 彭建平,冯乃祥,陈世栋,武小雷,王紫千. 真空. 2009(03)
[9]碳/氮化钼的性能、应用及制备[J]. 曹维成,安耿,刘高杰. 中国钼业. 2006(05)
[10]我国电石行业现状及发展建议[J]. 蔡杰. 化工技术经济. 2006(09)
博士论文
[1]碳化钙的反应活化及新应用基础研究[D]. 李英杰.北京化工大学 2017
[2]非贵金属催化剂上氧气的析出与还原[D]. 张骞.重庆大学 2011
[3]层状双金属氢氧化物/碳纳米管杂化复合材料的制备、结构及其性能研究[D]. 王辉.北京化工大学 2010
[4]负载型碳化钼催化剂的制备、表征和选择加氢反应性能的研究[D]. 吴维成.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2004
硕士论文
[1]多孔金属镍的相转化法制备及其电催化水分解性能的研究[D]. 丁瑞艮.中国科学技术大学 2017
[2]非贵金属催化剂的设计及其在电催化水氧化中的性能研究[D]. 徐元子.中国科学技术大学 2017
[3]过渡金属基微、纳米材料的水热/溶剂热合成、表征及其性能研究[D]. 靳黎娜.安徽师范大学 2010
[4]过渡金属碳化物的微波制备及其催化性能研究[D]. 丁玲.大连理工大学 2009
[5]TiC、WC基多孔材料的制备和催化性能研究[D]. 庞纪峰.大连理工大学 2008
[6]硼镁石矿真空热法硼镁分离试验研究[D]. 徐冬.东北大学 2007
[7]碳化钼的表征和吡啶加氢脱氮性能研究[D]. 樊秀菊.北京化工大学 2007
本文编号：2899211
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 电催化分解水研究现状
1.3 金属碳化物
1.4 本文的研究内容
2 实验设计及表征方法
2.1 主要试剂及仪器
2.2 理化性质表征
2.3 合成电极材料
2.4 电化学性能表征
2制备金属碳化物及其催化性能评价">3 利用CaC2制备金属碳化物及其催化性能评价
3.1 引言
2制备金属碳化物"> 3.2 利用CaC2制备金属碳化物
2还原能力验证"> 3.3 CaC2还原能力验证
2与三种过渡金属制备金属碳化物催化剂"> 3.4 CaC2与三种过渡金属制备金属碳化物催化剂
4 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士期间主要成果和获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]层状双金属氢氧化物用于催化水氧化的研究进展[J]. 王瑞瑞,赵有璟,邵明飞,项顼,段雪. 化工学报. 2016(01)
[2]循环伏安法测定电极电催化活性的实验设计[J]. 吕江维,曲有鹏,田家宇,冯玉杰,刘峻峰. 实验室研究与探索. 2015(11)
[3]清洁、可再生能源利用的回顾与展望[J]. 路甬祥. 科技导报. 2014(Z2)
[4]透射电子显微镜[J]. 广州化学. 2013(02)
[5]碳化钙还原氧化镁生产金属镁新工艺的热力学分析[J]. 舒斌,夏德宏. 有色金属工程. 2013(03)
[6]常见过渡金属碳化物的研究现状[J]. 陈佑剑,张红,叶泓楠,叶贻,钱高瑾,马剑华. 辽宁化工. 2011(05)
[7]过渡金属碳化物催化剂的研究与应用进展[J]. 余新江,李长海. 化工时刊. 2011(02)
[8]碳化钙真空还原镁热力学分析及试验[J]. 彭建平,冯乃祥,陈世栋,武小雷,王紫千. 真空. 2009(03)
[9]碳/氮化钼的性能、应用及制备[J]. 曹维成,安耿,刘高杰. 中国钼业. 2006(05)
[10]我国电石行业现状及发展建议[J]. 蔡杰. 化工技术经济. 2006(09)
博士论文
[1]碳化钙的反应活化及新应用基础研究[D]. 李英杰.北京化工大学 2017
[2]非贵金属催化剂上氧气的析出与还原[D]. 张骞.重庆大学 2011
[3]层状双金属氢氧化物/碳纳米管杂化复合材料的制备、结构及其性能研究[D]. 王辉.北京化工大学 2010
[4]负载型碳化钼催化剂的制备、表征和选择加氢反应性能的研究[D]. 吴维成.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2004
硕士论文
[1]多孔金属镍的相转化法制备及其电催化水分解性能的研究[D]. 丁瑞艮.中国科学技术大学 2017
[2]非贵金属催化剂的设计及其在电催化水氧化中的性能研究[D]. 徐元子.中国科学技术大学 2017
[3]过渡金属基微、纳米材料的水热/溶剂热合成、表征及其性能研究[D]. 靳黎娜.安徽师范大学 2010
[4]过渡金属碳化物的微波制备及其催化性能研究[D]. 丁玲.大连理工大学 2009
[5]TiC、WC基多孔材料的制备和催化性能研究[D]. 庞纪峰.大连理工大学 2008
[6]硼镁石矿真空热法硼镁分离试验研究[D]. 徐冬.东北大学 2007
[7]碳化钼的表征和吡啶加氢脱氮性能研究[D]. 樊秀菊.北京化工大学 2007
本文编号：2899211
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2899211.html
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