二硒化镍纳米结构的晶相调控、异质元素掺杂及电解水性能研究

发布时间：2021-04-22 12:46

　　氢能,由于其高能量密度,零碳排放的特点,成为人类寄予厚望的新能源。电解水作为将电能转化为氢燃料存储的化学能的有效途径,其转化效率受到固有的慢反应动力学的限制,特别是被电催化析氧（Oxygen Evolution Reaction,OER）过程中的四质子偶联电子转移途径所制约。因此,对于可降低OER动力学阻碍的活性催化剂的探索成为当前氢能源研究领域的前沿性课题。目前,一些贵金属基电催化剂（如Ru O₂和Ir O₂）虽然表现出优异的催化性能,但是,有限的储量和高昂的成本阻碍了它们的大规模商用。进而,探索低成本,高丰度和高电催化活性的先进催化剂成为迫切需求。针对上述问题,本文开展了铁掺杂白铁矿二硒化镍(m-Ni_1-xFe_xSe₂)的制备及其电催化OER性能的研究。本课题分别以NiCl₂·6H₂O、FeCl₃·6H₂O和Se粉作为Ni源、Fe源和Se源,在有机溶剂C₁₈H

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电解水析氧概述
        1.2.1 电解水技术
        1.2.2 析氧反应
    1.3 析氧电催化剂研究现状
        1.3.1 金属氧化物电催化剂
        1.3.2 非氧化物电催化剂
    1.4 铁系金属硫族化合物析氧催化剂研究现状
        1.4.1 形貌/尺寸设计
        1.4.2 组分调控
        1.4.3 杂原子掺杂
        1.4.4 缺陷调节
        1.4.5 晶相调控
    1.5 本论文的研究意义
2 纳米枝晶的合成与表征">第二章 晶相与Fe掺杂协同调控的NiSe₂ 纳米枝晶的合成与表征
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器与表征仪器
    2.3 催化剂制备方法
2纳米枝晶">        2.3.1 合成m-NiSe₂纳米枝晶
1-xFe_xSe₂ 纳米枝晶">        2.3.2 合成m-Ni_1-xFe_xSe₂ 纳米枝晶
2纳米枝晶">        2.3.3 合成p-NiSe₂纳米枝晶
    2.4 催化剂表征方法
        2.4.1 拉曼光谱（Raman）测试
        2.4.2 X射线衍射（XRD）测试
        2.4.3 X射线光电子能谱（XPS）测试
        2.4.4 场发射扫描电子显微镜（FESEM）测试
        2.4.5 场发射透射电子显微镜（FETEM）测试
    2.5 形貌及结构表征结果分析与讨论
        2.5.1 X射线衍射图及拉曼光谱图分析
        2.5.2 扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析
        2.5.3 X射线光电子能谱图分析
    2.6 本章小结
2 纳米枝晶电催化析氧性能表征">第三章 晶相与Fe掺杂协同调控的NiSe₂ 纳米枝晶电催化析氧性能表征
    3.1 引言
    3.2 理论计算方法概述
    3.3 能带结构与态密度的计算与分析
        3.3.1 计算参数设置
        3.3.2 计算结果分析
    3.4 电化学性能测试使用试剂与仪器
    3.5 电化学析氧性能测试方法
        3.5.1 析氧性能指标概述
        3.5.2 工作电极的制备
        3.5.3 电化学测试具体参数设置
    3.6 析氧性能测试结果与分析
2析氧性能影响的研究">        3.6.1 相控工程对NiSe₂析氧性能影响的研究
2 析氧性能影响的研究">        3.6.2 杂原子Fe掺杂对m-NiSe₂ 析氧性能影响的研究
2 析氧性能的研究">        3.6.3 对不同比例Fe掺杂NiSe₂ 析氧性能的研究
    3.7 稳定性测试后催化剂形貌及结构表征结果分析
    3.8 本章小结
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3153802