双功能过渡金属产氢催化剂的制备及其性能研究

发布时间：2022-10-04 21:56

　　氢气因为具有清洁,可再生的优点,所以被认为是最理想的化石燃料取代能源。电化学催化把水分解为氢气和氧气是一种新兴的长期将可再生能源电存储的技术,从而来缓解再生能源的断断续续的可用性。但是电解过程必须应用高效地电催化剂来降低阳极氧进化反应和阴极析氢反应的超电势。此外,使用的廉价的双功能催化剂具有简化系统和降低成本优点。碱性电解水已成为向强有力的大规模的商业化生产的纯氢候选。因此,有效地碱性双功能电解水催化剂高度需要的。与水还原相比,氧化反化涉及到多电子转换步骤,遭受O-O键形成时需要高活化能障碍的限制。缓慢的析氧反应动力学仍然是整个分裂过程的主要瓶颈和电解水产氢效率在很大程度上是取决于阳极过程。一个更节能的可行电解制氢方法是将析氧反应更换为更容易氧化的氧化物质,比如甲醇或尿素。由于在实际应用时,需要在高温下进行,酸性电解槽加热后易形成酸雾,腐蚀电解装置。因此,本文主要研究能用于碱性电解槽的过渡金属纳米材料制氢催化剂,主要内容如下:1、我们报导了采用水热法煅烧及气相沉积相结合法在碳布上合成出尖晶石结NiCo₂S4纳米线阵列（NiCo₂S_4... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 电催化制氢
    1.3 电催化制氢原理
    1.4 过渡金属双功能电催化制氢的研究发展
        1.4.1 过渡金属氧化物/氢氧化物
        1.4.2 过渡金属硫族化合物
        1.4.3 过渡金属氮族化合物
        1.4.4 过渡金属磷族化合物
        1.4.5 过渡金属其他化合物
    1.5 本研究的目的和意义
第二章 NiCo_2S_4纳米线阵列的制备及其在碱中催化析氢性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 纳米材料的制备
        2.2.3 表征仪器及测试
    2.3 结果与讨论
    2.4 本章结论
第三章 磷化钴纳米墙阵列的合成及其电催化甲醇制氢的性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 纳米材料的制备
        3.2.3 表征仪器及测试
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章结论
第四章 磷化镍纳米片阵列的合成及其电催化尿素制氢的性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 纳米材料的制备
        4.2.3 表征仪器及测试
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章结论
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
博士论文
[1]二维晶体的功能导向性设计及其电化学性能研究[D]. 谢俊峰.中国科学技术大学 2014



本文编号：3685830