铜基纳米材料的制备及其电化学性能的研究

发布时间：2021-02-16 22:30

　　随着当代物质生活水平的提高,人们对能源的需求日益增长。氢能一直被认为是解决能源短缺和环境问题的理想清洁能源之一,燃烧时只产生水,不产生任何污染物。电解水提供了一种产生氢气的有效方法,这需要高催化活性的贵金属Pt和Ir基催化剂分别作为阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应（OER）的催化剂,然而,贵金属基催化剂的高成本和稀缺性严重阻碍了它们的大规模应用。因此开发一种用于整体水分解的低成本和高效率的双功能催化剂显得尤为重要。为了克服由金属纳米颗粒聚集引起的催化活性的降低,通常使用具有较大比表面积和有效电子转移的3D电极作为基底,其中碳纸,碳布,泡沫镍,泡沫铜都是常用的3D电极。这里,我们以泡沫铜为基底,研究了铜基纳米材料在水电解领域的应用。1.我们制备出一种在泡沫铜基底上原位生长Ru掺杂Cu2+1O的垂直排列的纳米管阵列（Ru/Cu2+1O NT/CuF）,并进一步研究它用于电解水催化剂的催化性能。Ru/Cu2+1 O NT/CuF对HER和OER均具有很好的催化活性,使用Ru/Cu2+10 NT/CuF作为水分解双功能电催化剂的碱性电解槽仅需1.53 V电压即可提供10 mA cm-2的电... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电解水概述
        1.2.1 电解水简介
        1.2.2 析氢反应（HER）简介
        1.2.3 析氧反应（OER）简介
        1.2.4 影响催化剂活性的因素
        1.2.5 电解水催化剂的研究进展
    1.3 3D电极材料概述
        1.3.1 3D电极材料简介
        1.3.2 3D电极材料在电催化领域的研究进展
    1.4 论文研究的意义
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
2+1O负载在泡沫铜上作为双功能催化剂用于整体水分解">第二章 中空纳米管Ru/Cu₂₊₁O负载在泡沫铜上作为双功能催化剂用于整体水分解
    2.1 引言
    2.2 实验药品及设备
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 材料合成方法
        2.3.2 材料的表征
        2.3.3 材料的电化学测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 材料的表征与分析
        2.4.2 材料的电化学性能
    2.5 本章小结
第三章 自支撑NiCuP纳米片作为一种高效稳定催化剂用于电解水
    3.1 引言
    3.2 实验药品及设备
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 材料合成方法
        3.3.2 材料的表征
        3.3.3 材料电化学测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 材料表征分析
        3.4.2 材料的电化学性能
    3.5 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表论文
作者及导师简介
附件



本文编号：3037022