三维Ag和泡沫Ag电极电催化还原CO 2

发布时间：2023-04-29 02:12

　　化石燃料在推动经济发展的同时产生大量CO₂,CO₂作为一种主要的温室气体会导致温室效应并引发系列全球性环境问题。但作为潜在含碳原材料,可通过电催化作用将其转化为可利用的碳氢化合物。电催化反应易控且电能可通过太阳能或水能再生,然而由于CO₂热力学稳定,活化能较高,且目前研究的催化剂活性和稳定性不高,因此研究开发新型有效的电化学还原CO₂的催化电极具有重大意义。在磷酸钠水溶液中通过氧化还原循环技术制备了三维纳米银电极(3D-Ag),采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和双电位阶跃等方法表征了3D-Ag电极的结构和性能,并进行电化学还原CO₂催化活性、选择性和稳定性测试。实验结果表明所制备的3D-Ag电极上均匀分布了(100)和(111)晶面暴露的Ag颗粒,粒径分布在30¹50nm之间。相比未改性的Ag电极,3D-Ag电极还原CO₂生成CO具有更高的活性和选择性,3D-Ag电极和...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 温室效应、中国能源结构与CO₂减排
    1.2 电化学还原CO₂技术
        1.2.1 可行性分析
        1.2.2 电化学还原CO₂研究现状
    1.3 电极和电解液对还原CO₂的影响
        1.3.1 电极材料
        1.3.2 电解液
        1.3.3 卤素离子
    1.4 电极材料的改性方法
        1.4.1 电化学沉积
        1.4.2 去合金法
        1.4.3 氧化-还原
        1.4.4 电化学循环伏安法
    1.5 合成气
    1.6 本文研究目的与内容
第二章 实验部分
    2.1 实验材料与设备
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 实验方法与装置
        2.2.1 电极制备
        2.2.2 电催化还原CO2

    2.3 电极表征
    2.4 产物分析
    2.5 法拉第电流效率、能量效率、分电流密度和比活性计算
第三章 3D-Ag电极催化还原CO₂行为研究
    3.1 电极的结构特性表征
        3.1.1 XRD
        3.1.2 FE-SEM
        3.1.3 HRTEM
        3.1.4 粗糙因子
    3.2 CO₂在电极上的电还原行为
        3.2.1 电极活性和选择性评价
        3.2.2 电极稳定性评价
    3.3 3D-Ag电极还原CO₂机理探讨
    3.4 小结
第四章 Foam-Ag电极催化还原CO₂性能研究
    4.1 电极的结构特性表征
        4.1.1 XRD表征
        4.1.2 FE-SEM
        4.1.3 HRTEM
        4.1.4 粗糙因子
    4.2 CO₂在电极上的电还原行为
        4.2.1 电位和时间对电极活性和选择性影响
        4.2.2 Foam-Ag电极稳定性评价
    4.3 Foam-Ag电极还原CO₂机理探讨
    4.4 小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
    3 参与的科研项目及获奖情况
    4 发明专利
学位论文数据集



本文编号：3804951

suoshi