基于WS 2 /多孔石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学析氢催化研究
发布时间：2020-12-11 01:39
燃料电池是一种新型的能源转换体系,具有高效、清洁、经济、寿命长的特点,已成为新的研究热点。其阴极发生的氧还原反应的情况决定着燃料电池的效率,于是,选择一种高效的阴极反应催化剂则显得尤为重要。目前应用较为广泛的是铂催化剂,但考虑到原料不易得、经济成本高等因素,需找到一种具有高析氢催化活性的催化剂来替代铂,并要具有以下几条性质:较高的电催化活性、较大的比表面、较好的导电性、较强的稳定性以及适当的载体支撑。石墨烯是一种典型的二维材料,具有良好的电化学性能,国内外学者就石墨烯的功能化研究已成为热点。而具有与石墨烯相类似的片层结构的过渡金属硫化物,如二硫化钨、二硫化钼,同样具有良好的电化学性能,一者均被应用于能源材料。本论文基于过渡金属纳米材料和功能石墨烯材料的复合,结合材料化学、纳米材料学和电化学等学科开展研究。以鳞片石墨为原料,用改进的Hummers方法制备氧化石墨烯（graphene oxide,GO）,将氧化石墨烯与过氧化氢溶液均匀混合,采用一步水热法在氧化石墨烯基底上造出大量2-3nm的面内孔,从而得到多孔氧化石墨烯（Holey grapheme oxide,HGO）。以六氯化钨和硫代...
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２氧化石墨烯片的模型结构??
?ｉ＿ｍｋ???晶系结构使材料具有有半导体性和抗磁性，２Ｈ－ＭＳ２中硫原子与钨原子以共价键键合，??钨原子呈现＋４价，为反应提供了四个电子［２２］，而硫原子呈现－２价，硫原子的孤对??电子位于其表面，这使得２Ｈ－ＭＳ２的（０００１）晶面上悬挂键消失，所以２Ｈ－ＭＳ２是惰性??的，对外界环境有一定的抗性Ｐ３］。??
根据相关文献＿可知，Ｃ－Ｃ间距为０．３３５ｎｍ，但由于氧化石墨烯的基体上还含??有环氧基和羰基，致使氧化石墨烯厚度有一定程度的增加，理论上氧化石墨烯的片??层间距为０．７８ｎｍ。通过ＡＦＭ横截面视图２．１表明，实验制备的氧化石墨烯片平均??厚度约为１．２ｎｍ，稍大于理论的片层间距。通过查阅其他学者对氧化石墨烯纳米片??厚度的研究，也得到了与此相类似的结论［６６］。其主要原因在于氧化石墨烯纳米片吸??附在剥离了的云母片上，会增加〇．３５ｎｍ左右的附加层，所以单层氧化石墨烯的厚??度在０．７－１．３ｎｍ之间，所以可以认为本实验所制备的氧化石墨烯是单层的。??＾?秀圓???＾???－?％?．邏＝?ｈＦ——ｆ——??＾?乂?????―—一．．一／?．？、??翻｜?－Ｌ￣￣￣１了—■—－ｗ．，??…―－－－－?邏?ＩＰ?ＦＳ＝＝ｉ＝＾ｒ＇：＂＾??—！ｊｌ＿??２?００?ｕｍ?Ｓ．００?ｘ?Ｓ．００?ｕｍ?°?°°??图２．１氧化石墨烯的原子力显微镜照片??１５??
本文编号：2909665
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２氧化石墨烯片的模型结构??
?ｉ＿ｍｋ???晶系结构使材料具有有半导体性和抗磁性，２Ｈ－ＭＳ２中硫原子与钨原子以共价键键合，??钨原子呈现＋４价，为反应提供了四个电子［２２］，而硫原子呈现－２价，硫原子的孤对??电子位于其表面，这使得２Ｈ－ＭＳ２的（０００１）晶面上悬挂键消失，所以２Ｈ－ＭＳ２是惰性??的，对外界环境有一定的抗性Ｐ３］。??
根据相关文献＿可知，Ｃ－Ｃ间距为０．３３５ｎｍ，但由于氧化石墨烯的基体上还含??有环氧基和羰基，致使氧化石墨烯厚度有一定程度的增加，理论上氧化石墨烯的片??层间距为０．７８ｎｍ。通过ＡＦＭ横截面视图２．１表明，实验制备的氧化石墨烯片平均??厚度约为１．２ｎｍ，稍大于理论的片层间距。通过查阅其他学者对氧化石墨烯纳米片??厚度的研究，也得到了与此相类似的结论［６６］。其主要原因在于氧化石墨烯纳米片吸??附在剥离了的云母片上，会增加〇．３５ｎｍ左右的附加层，所以单层氧化石墨烯的厚??度在０．７－１．３ｎｍ之间，所以可以认为本实验所制备的氧化石墨烯是单层的。??＾?秀圓???＾???－?％?．邏＝?ｈＦ——ｆ——??＾?乂?????―—一．．一／?．？、??翻｜?－Ｌ￣￣￣１了—■—－ｗ．，??…―－－－－?邏?ＩＰ?ＦＳ＝＝ｉ＝＾ｒ＇：＂＾??—！ｊｌ＿??２?００?ｕｍ?Ｓ．００?ｘ?Ｓ．００?ｕｍ?°?°°??图２．１氧化石墨烯的原子力显微镜照片??１５??
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