过渡金属硫化物的制备及其应用研究

发布时间：2022-08-12 15:04

　　目前,日益严峻的能源危机与环境污染等问题,严重影响了社会的可持续发展。因此,急需寻找清洁可再生能源、开发高效环保的能量存储和转化技术来缓解这一现象。太阳能电池、电化学过程是能量存储和转换的重要的形式,电极材料、电催化剂在其中扮演着重要的角色。过渡金属硫化物由于其可控的化学计量比、独特的晶体结构、丰富的氧化还原位点等优势,在电极材料、光电催化剂材料中得到了广泛的应用,成为近年来关注的热点。本文通过设计新型过渡金属硫化物,研究其作为电极材料、电催化剂的电化学性能。其一,将过渡金属硫化物与石墨烯进行有效复合,结合硫化物独特的催化性能和石墨烯优良的导电特性,以获得性能更优异的材料,将其作为对电极应用在染料敏化太阳能电池中;其二,制备双金属硫化物,由于双金属的协同作用,使它具有更加优异的导电性及电化学活性,我们进一步探究了其在电催化方面的性能。具体研究内容如下:（1）利用丝网印刷法和化学浴沉积-低温硫化法在FTO导电玻璃上构建Ni S/r GO复合薄膜。本实验先配制r GO浆料,再在FTO导电面印刷得到r GO薄膜,r GO呈起伏状态附着在FTO表面。然后利用化学浴沉积-低温硫化法在石墨烯表面合... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 染料敏化太阳电池
        1.2.1 染料敏化太阳能电池概述
        1.2.2 染料敏化太阳能电池的结构与工作原理
        1.2.3 过渡金属硫化物对电极的研究进展
    1.3 电催化分解水
        1.3.1 电催化分解水概述
        1.3.2 电催化分解水原理
        1.3.3 过渡金属硫化物催化剂的研究进展
    1.4 本论文的研究思背景与研究内容
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 扫描电子显微镜
        2.2.2 透射电子显微镜
        2.2.3 X射线衍射分析
        2.2.4 X射线光电子能谱
        2.2.5 拉曼光谱分析
    2.3 电化学性能测试
        2.3.1 循环伏安测试
        2.3.2 塔菲尔曲线
        2.3.3 电化学阻抗谱
        2.3.4 线性扫描伏安测试
        2.3.5 电化学活性表面积
        2.3.6 电化学稳定性测试
    2.4 染料敏化太阳能电池的组装及光伏性能测试
        2.4.1 DSSC的组装
        2.4.2 光伏性能测试
第三章 硫化镍/石墨烯复合薄膜的制备及其作为对电极的研究
    3.1 引言
    3.2 硫化镍/石墨烯复合薄膜的制备
        3.2.1 石墨烯的薄膜的制备
        3.2.2 硫化镍/石墨烯的薄膜的制备
    3.3 基于硫化镍/石墨烯复合薄膜的太阳能电池的组装
        3.3.1 光阳极的制备
        3.3.2 染料敏化太阳能电池的组装
    3.4 硫化镍/石墨烯复合薄膜的表征及性能测试
        3.4.1 硫化镍/石墨烯复合薄膜的表征
        3.4.2 基于复合薄膜对电极的染料敏化太阳能的光伏性能测试
        3.4.3 硫化镍/石墨烯复合薄膜的催化性能测试
    3.5 本章小结
第四章 硫钴镍薄膜的制备及其电催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 硫钴镍的制备
        4.2.1 泡沫镍的处理
        4.2.2 硫钴镍薄膜的制备
    4.3 硫钴镍薄膜的表征与性能测试
        4.3.1 硫钴镍薄膜的结构表征
        4.3.2 不同反应功率对电化学性能的影响
        4.3.3 不同反应温度对电化学性能的影响
        4.3.4 硫钴镍电化学性能测试
    4.4 本章小结
全文总结与展望
    总结
    展望
特色与创新之处
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3676095