钴铜基纳米复合催化剂的制备与优化及其电催化析氧性能研究
发布时间：2021-01-19 20:02
随着工业经济的发展,人们越来越重视可再生能源的开发运用,因其具有清洁可循环再生等性能被广泛的研究,以期作为化石燃料的替代品。其中,氢能由于其高效和环保受到最多的关注,而零碳排放的电解水制氢是最环保的选择之一。在电解水反应中,阴极析氢半反应的进行仅需较小的外部能量,而在阳极发生的析氧半反应（Oxygen evolution reaction,OER）需要巨大的过电位以达成四个质子/电子的运输以及形成氧双键O=O的高活化能。故此,开发价格低廉又高效的OER催化剂在电解水领域有着不可替代的作用。众多OER催化剂中,具有尖晶石结构的过渡金属复合物以其优异的组合价态和丰富的活性位点成为目前最佳的候选材料之一。本论文以钴铜基纳米材料为研究对象,通过对此类纳米材料进行有效的复合及形态学优化,用以制备廉价、高活性、高稳定性的电化学析氧催化剂。具体研究如下:1.为深入探究微观形貌结构对催化剂性能的影响,在仅改变溶剂种类（甲醇、水、乙醇、乙二醇和聚乙二醇）而其他条件相同的情况下,通过一步溶剂热法制备出具有5种不同形态的钴酸铜/还原氧化石墨烯（CuCo2O4/rG...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 电解水反应概述
1.2.1 电解水技术的发展
1.2.2 电解水反应
1.3 电化学析氧反应
1.3.1 电化学析氧反应介绍
1.3.2 析氧反应的关键性能评价参数
1.4 电化学析氧催化剂的研究进展
1.4.1 贵金属催化剂
1.4.2 过渡金属催化剂
1.4.3 碳材料
1.4.4 析氧反应催化剂的优化
1.5 钴铜基纳米材料的研究现状
1.5.1 钴铜基氧化物的研究
1.5.2 钴铜基氢氧化物的研究
1.5.3 钴铜基硫化物的研究
1.6 本论文的主要研究内容
2O4/rGO的形态优化与改善的OER性能研究">第二章 玫瑰状自组装CuCo2O4/rGO的形态优化与改善的OER性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2O4/rGO复合材料的制备"> 2.2.3 CuCo2O4/rGO复合材料的制备
2.2.4 样品表征
2.2.5 电化学析氧性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 合成示意图及结构形成机理
2.3.2 结构形态分析
2.3.3 X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT-IR）分析
2.3.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
2.3.5 电化学析氧性能分析
2.3.6 电化学稳定性分析
2.4 本章小结
2O4/GA复合气凝胶材料的电化学OER性能研究">第三章 自组装纳米列阵CuCo2O4/GA复合气凝胶材料的电化学OER性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 石墨烯气凝胶的制备
2O4/GA复合材料的制备"> 3.2.4 CuCo2O4/GA复合材料的制备
3.2.5 样品表征
3.2.6 电化学析氧性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 合成示意图及结构形成机理
3.3.2 X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）分析
3.3.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
3.3.4 结构形态分析
3.3.5 电化学析氧性能分析
3.3.6 电化学稳定性分析
3.4 本章小结
2S4 纳米阵列在3D-PANI网格层覆盖的镍泡沫上的限域生长及其OER性能研究">第四章 1D-CuCo2S4 纳米阵列在3D-PANI网格层覆盖的镍泡沫上的限域生长及其OER性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 PANI功能化镍泡沫的制备
2S4 纳米阵列的垂直定向组装"> 4.2.4 PANI介导的Ni泡沫上CuCo2S4 纳米阵列的垂直定向组装
4.2.5 样品表征
4.2.6 电化学析氧性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 合成示意图及结构形成机理
4.3.2 结构形态分析
4.3.3 X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT-IR）分析
4.3.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
4.3.5 电化学析氧性能分析
4.3.6 电化学稳定性分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要科研成果
本文编号：2987628
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 电解水反应概述
1.2.1 电解水技术的发展
1.2.2 电解水反应
1.3 电化学析氧反应
1.3.1 电化学析氧反应介绍
1.3.2 析氧反应的关键性能评价参数
1.4 电化学析氧催化剂的研究进展
1.4.1 贵金属催化剂
1.4.2 过渡金属催化剂
1.4.3 碳材料
1.4.4 析氧反应催化剂的优化
1.5 钴铜基纳米材料的研究现状
1.5.1 钴铜基氧化物的研究
1.5.2 钴铜基氢氧化物的研究
1.5.3 钴铜基硫化物的研究
1.6 本论文的主要研究内容
2O4/rGO的形态优化与改善的OER性能研究">第二章 玫瑰状自组装CuCo2O4/rGO的形态优化与改善的OER性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2O4/rGO复合材料的制备"> 2.2.3 CuCo2O4/rGO复合材料的制备
2.2.4 样品表征
2.2.5 电化学析氧性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 合成示意图及结构形成机理
2.3.2 结构形态分析
2.3.3 X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT-IR）分析
2.3.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
2.3.5 电化学析氧性能分析
2.3.6 电化学稳定性分析
2.4 本章小结
2O4/GA复合气凝胶材料的电化学OER性能研究">第三章 自组装纳米列阵CuCo2O4/GA复合气凝胶材料的电化学OER性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 石墨烯气凝胶的制备
2O4/GA复合材料的制备"> 3.2.4 CuCo2O4/GA复合材料的制备
3.2.5 样品表征
3.2.6 电化学析氧性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 合成示意图及结构形成机理
3.3.2 X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）分析
3.3.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
3.3.4 结构形态分析
3.3.5 电化学析氧性能分析
3.3.6 电化学稳定性分析
3.4 本章小结
2S4 纳米阵列在3D-PANI网格层覆盖的镍泡沫上的限域生长及其OER性能研究">第四章 1D-CuCo2S4 纳米阵列在3D-PANI网格层覆盖的镍泡沫上的限域生长及其OER性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 PANI功能化镍泡沫的制备
2S4 纳米阵列的垂直定向组装"> 4.2.4 PANI介导的Ni泡沫上CuCo2S4 纳米阵列的垂直定向组装
4.2.5 样品表征
4.2.6 电化学析氧性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 合成示意图及结构形成机理
4.3.2 结构形态分析
4.3.3 X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT-IR）分析
4.3.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
4.3.5 电化学析氧性能分析
4.3.6 电化学稳定性分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要科研成果
本文编号：2987628
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/2987628.html
