过渡金属化合物基三维电极及其电催化分解水性能研究

发布时间：2021-05-13 21:23

　　过渡金属化合物以良好的导电性和稳定性等独特的物理化学性能使其在光催化、超级电容器、锂离子电池、燃料电池、电催化等领域具有广泛的应用,由此备受广大研究学者的青睐。尤其作为电催化剂在电催化产氢产氧方面,大多数过渡金属化合物对氢和氧有较高的亲和能力,而且合成简单,易于改性和修饰,价格低廉,是十分有发展前景的电催化材料,也是替代贵金属基电催化剂理想的材料。探究过渡金属化合物作为电催化剂是研究新能源领域中十分重要的课题之一。基于此,本文通过设计和组装几种结构独特、电化学性能优异的过渡金属化合物作为具有HER和OER双功能催化作用的全解水电催化剂,并且通过对结构的修饰和设计,提高了电催化分解水的性能,分析了性能增强的机理,取得了一定得进展。本文研究内容如下:1.以硝酸铁和硝酸镍作为铁源和镍源,辅以氟化铵和尿素,首先以水热法制备了在碳布衬底上生长了镍铁前驱体和镍前驱体超薄纳米片,纳米片的厚度约10-30nm,互相交错的纳米片形成花状结构。在摩尔比为Ni/P=2:1和5:4的条件下对镍前驱体进行高温磷化处理,分别得到Ni2P和Ni5P4。同时在摩尔比为Ni/P=5:4的条件下400℃对镍铁前驱体进行灼... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电催化与能源转化
        1.2.1 电催化与能源转化原理概述
        1.2.2 电催化全解水
    1.3 电催化剂的研究进展
        1.3.1 电催化剂的性能参数
        1.3.2 电催化剂的分类
    1.4 课题研究的目的以及意义
    参考文献
第2章 铁掺杂诱导相变的磷化镍三维电极用于电解水
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 材料的制备
        2.2.3 材料的表征
        2.2.4 电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 结构与形貌表征
        2.3.2 电化学性能表征
    2.4 本章结论
    参考文献
第3章 热氮化中金属相中间态诱导形貌转变:基于Ni_3FeN多级结构的三维电催化剂分解水
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 材料制备
        3.2.3 材料表征
        3.2.4 电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 结构与形貌表征
        3.3.2 电催化性能表征
    3.4 本章结论
    参考文献
第4章 氮化钴镍/钴酸镍/石墨纤维异质结构的三维电催化剂全pH值下全解水
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 材料的制备
    4.3 材料的表征
    4.4 电化学测试
    4.5 结果与讨论
        4.5.1 结构与形貌表征
        4.5.2 电化学性能表征
        4.5.3 理论计算分析
    4.6 本章结论
    参考文献
第5章 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3184729