非贵金属电催化剂的合成及其性能研究

发布时间：2020-12-06 10:42

　　要在满足人类对能源与物质需求日益增加的基础上,减少污染物的排放,寻找可再生、无化石能源转化的途径来生产人类必需的能源和化学产品就变得至关重要。利用可持续清洁能源（如风能、太阳能）通过电化学方法将自然界的物质（如水、生物质、二氧化碳、氮气）转化为高价值的燃料与化学品（如氢气、碳氢化合物、氨）,为未来新型可再生清洁能源转换体系的建立,指明了发展方向。而电催化剂在这些清洁能源转换与储存技术中起到关键作用,因为它可以增加催化反应速率、增加能量转换效率与提高产物的选择性。然而当前性能较好的贵金属基催化剂,由于受到昂贵的价格成本且地矿资源稀少的限制,致使许多清洁能源技术难以工业化应用。因此,发展实用且高效的非贵金属电催化剂以推动清洁能源技术的发展,仍是一个挑战,也是当前面临的重要课题。本论文旨在于通过开发与构筑高效、实用的非贵金属电催化剂,进一步提高电解水技术、金属-空气电池技术的应用价值,从而建立以“水”、“氢气”和“氧气”为基础的“零排放”能源转换体系。博士期间的研究内容与成果如下:一、以虾壳衍生的氮掺杂碳纳米点（N-CNs）为前驱体,设计并开发了具有多元催化活性位点的碳基电催化剂,实现廉价生... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电催化反应
        1.2.1 氢气析出反应
        1.2.2 氧气还原反应
        1.2.3 氧气析出反应
    1.3 电催化能量转化技术应用
        1.3.1 燃料电池技术
        1.3.2 金属-空气电池技术
        1.3.3 电解水技术
    1.4 本论文的研究内容与意义
    参考文献
第2章 生物质虾壳衍生高性能电催化剂及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料合成
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 结构表征
        2.3.2 电化学性能测试
        2.3.3 组装锌空电池及性能测试
    2.4 本章小结
    参考文献
第3章 金属有机框架衍生电催化剂及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料合成
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 电化学测试方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 表征
        3.3.2 电化学性能测试
        3.3.3 电解水性能测试
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 新型可逆锌-空气电池设计与增强电解水产氢技术
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料合成
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 电化学测试方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 电极表征
        4.3.2 电化学测试
        4.3.3 可逆锌-空电池测试
        4.3.4 尿素增强电解水产氢性能测试
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 过渡金属磷化物的合成及其糠醛电催化转化研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂材料
        5.2.2 电极制备
        5.2.3 电极表征
        5.2.4 电化学测试
        5.2.5 产物分析
        5.2.6 DFT计算
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
    参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤气化发电与电解水制氢联产干冰工艺路线设想[J]. 李琼玖,漆长席,庞玉学,申同贺,廖宗富,周述志.  中外能源. 2016(12)
[2]超临界水中煤气化制氢热力发电系统的构建及其能量转化机理分析[J]. 闫秋会,苗海军,张莉,罗杰任.  煤炭技术. 2014(08)
[3]不同硫酸盐引发的热化学还原作用对原油裂解气生成的影响[J]. 何坤,张水昌,米敬奎,毛榕,帅燕华,毕丽娜.  石油学报. 2013 (04)
[4]甲醇蒸气重整制氢反应机理研究进展[J]. 汤颖,邓强,路勇,何鸣元.  天然气化工(C1化学与化工). 2009(04)
[5]水煤气转化反应中有关CO平衡转化率问题的证明[J]. 徐增花.  青岛职业技术学院学报. 2005(01)



本文编号：2901239