碳基非贵金属复合催化剂的制备及其电催化析氢性能研究
发布时间：2020-12-25 01:46
当前世界发展进程中面临的重大问题之一的是环境问题。绿色可持续的能源是社会可持续发展的关键因素。目前,传统化石能源仍然是应用最广泛能源,而化石能源的使用会产生严重的环境问题,如酸雨、温室效应、臭氧空洞等。因此,发展可持续的、绿色友好的清洁能源尤为重要,能够从源头上消除环境污染问题。氢元素是自然界中最为丰富的元素,而且氢气的燃烧值非常高,且燃烧后最终产物只有水,是真正的零污染绿色能源。目前氢气的制取方法很多,其中,电催化分解水是目前制氢纯度最高,操作最简单的一种方式。另一方面,在该催化过程中所需电能可使用供电系统中的峰谷电力,以及不稳定的太阳能发电、风能发电、潮汐能发电等低成本电能。充分使用不稳定的电能并将其有效地转化为氢能源进行存储、运输,有利于能源的充分利用和环境保护。本文开发了一系列廉价易得的非贵金属催化剂,同时以碳材料为载体,进一步降低催化剂中非贵金属含量,采用简单易得的制备方法合成出高效非贵金属碳基复合电催化析氢材料,并对复合催化剂进行表征分析及性能考察。首先以石墨烯为载体,PVP为氮源和模板剂,通过高温煅烧的方式将钴、镍离子生长到石墨烯表面,制备出了氮掺杂碳包覆型钴镍合金颗粒负...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：186 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
工业化产氢的三种主要途径
图 1.2 电解水制备氢气和氧气的示意图。igure 1.2 Schematic of hydrogen and oxygen preparation from water electroly过程中的反应半反应方程：中：2 H++ 2 e → H2H2O → 2 H++ 1/2 O2+ 2 e或者碱性溶液中：H2O + 2 e → H2+ 2 OH2 OH → H2O + 1/2 O2+ 2 e下，电解水所需要的标准热力学电极电势为 1.23 V，但是实际
eyrovsky 或 Volmer-Tafel 机理下的产氢过程；（b）HER 电其中，Pt 具有最优的氢吸附能。n evolution thus follows either the Volmer-Heyrovsky or the Vental “volcano plot” for the HER is shown and Pt has the highe可能是通过 Volmer - Heyrovsky步骤发生，也可能是两种不同的反应机理步骤中，发生 HER 反应的第一在电极表面，并从电路中获得电子而形成吸附态氢原由氢原子在电极表面与催化剂两者之间相互作用的），因此，整个析氢反应的速率受到氢吸附自由能的极材料的吸附力强弱也十分关键，如果氢原子与电极个 HER 反应速率受到氢吸附步骤的限制；如果氢原
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ni-P-C复合材料的制备及其电催化产氢性能研究[J]. 石鑫,王晓丹,王凤平,刘照斌,丁言伟. 分子科学学报. 2017(04)
[2]硒化钨花状纳米晶的可控合成及电催化产氢性能研究[J]. 刚建航,董博华,赵稳稳,郭增龙,苏革,高荣杰,曹立新. 人工晶体学报. 2016(08)
硕士论文
[1]钴氮共掺杂多孔碳材料的制备及电催化产氢性能研究[D]. 李阔.沈阳师范大学 2018
[2]低维层状二硫化钼基纳米片的电催化产氢研究[D]. 董雪峰.扬州大学 2018
[3]三维石墨烯/NI基合金复合电极的制备及其电催化产氢性能[D]. 李一飞.天津工业大学 2017
本文编号：2936711
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：186 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
工业化产氢的三种主要途径
图 1.2 电解水制备氢气和氧气的示意图。igure 1.2 Schematic of hydrogen and oxygen preparation from water electroly过程中的反应半反应方程：中：2 H++ 2 e → H2H2O → 2 H++ 1/2 O2+ 2 e或者碱性溶液中：H2O + 2 e → H2+ 2 OH2 OH → H2O + 1/2 O2+ 2 e下，电解水所需要的标准热力学电极电势为 1.23 V，但是实际
eyrovsky 或 Volmer-Tafel 机理下的产氢过程；（b）HER 电其中，Pt 具有最优的氢吸附能。n evolution thus follows either the Volmer-Heyrovsky or the Vental “volcano plot” for the HER is shown and Pt has the highe可能是通过 Volmer - Heyrovsky步骤发生，也可能是两种不同的反应机理步骤中，发生 HER 反应的第一在电极表面，并从电路中获得电子而形成吸附态氢原由氢原子在电极表面与催化剂两者之间相互作用的），因此，整个析氢反应的速率受到氢吸附自由能的极材料的吸附力强弱也十分关键，如果氢原子与电极个 HER 反应速率受到氢吸附步骤的限制；如果氢原
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ni-P-C复合材料的制备及其电催化产氢性能研究[J]. 石鑫,王晓丹,王凤平,刘照斌,丁言伟. 分子科学学报. 2017(04)
[2]硒化钨花状纳米晶的可控合成及电催化产氢性能研究[J]. 刚建航,董博华,赵稳稳,郭增龙,苏革,高荣杰,曹立新. 人工晶体学报. 2016(08)
硕士论文
[1]钴氮共掺杂多孔碳材料的制备及电催化产氢性能研究[D]. 李阔.沈阳师范大学 2018
[2]低维层状二硫化钼基纳米片的电催化产氢研究[D]. 董雪峰.扬州大学 2018
[3]三维石墨烯/NI基合金复合电极的制备及其电催化产氢性能[D]. 李一飞.天津工业大学 2017
本文编号：2936711
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