三维石墨烯硫化钴复合材料的制备及其氧还原与全水解性能的探究
发布时间：2021-02-24 19:25
三维石墨烯材料由于具有高比表面积,快速电子传输速率和低密度等优点,在电催化领域中显示出了广阔的应用前景。然而由于单纯石墨烯材料的催化性能较差,通常使其与过渡金属材料或非金属元素复合,得到催化性能协同增强的三维石墨烯复合材料。这种三维石墨烯复合材料已经成为构建下一代能量存储和转换装置（例如超级电容器,电池和燃料电池）的理想材料。其中,氧还原反应（ORR）是很多能量转换装置的关键性反应,它对这些装置的性能起着决定性作用。同时,电催化全水解作为一种有前景的产氢方法,也得到了广泛研究。因此,本文主要探究了三维石墨烯硫化钴复合材料的制备及其在氧还原和全水解中的应用,主要包括如下两方面的内容。首先,使用三聚氰胺泡沫作为模板和氮源,以氧化石墨烯和氯化钴为原材料,通过简单的挤压吸附、干燥和硫化工艺,获得了三维多孔的硫氮共掺杂石墨烯、硫化钴纳米颗粒与碳泡沫的复合材料(Co1-xS/SNG/CF)。三聚氰胺泡沫不仅可以作为三维支撑骨架,还可以做为环保的氮源,在氮掺杂的过程中,不会对环境造成任何污染。该Co1-xS/SNG/CF催化剂显示出了优异的氧还原催化性能,...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 三维石墨烯复合材料的概述
1.2 三维石墨烯复合材料的制备方法
1.2.1 模版辅助法
1.2.2 自组装法
1.2.3 3D打印法
1.2.4 其他方法
1.3 三维石墨烯复合材料的表征技术
1.3.1 电子显微镜
1.3.2 扫描探针显微镜
1.3.3 拉曼光谱
1.3.4 X射线光电子能谱（XPS）
1.3.5 热重分析（TGA）
1.3.6 其他表征技术
1.4 三维石墨烯复合材料的应用
1.4.1 在氧还原反应中的应用
1.4.2 在析氢反应中的应用
1.4.3 在析氧反应中的应用
1.4.4 在全水解反应中的应用
1.5 本课题研究的目的和意义
1-xS/SNG/CF复合材料的制备及其在氧还原反应中的应用">第二章 三维Co1-xS/SNG/CF复合材料的制备及其在氧还原反应中的应用
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂与仪器
2.1.2 实验方法与步骤
2.1.3 电极制备
2.1.4 电化学测量
2.2 结果与讨论
1-xS/SNG/CF复合材料的制备与表征"> 2.2.1 Co1-xS/SNG/CF复合材料的制备与表征
1-xS/SNG/CF复合材料的氧还原性能分析"> 2.2.2 Co1-xS/SNG/CF复合材料的氧还原性能分析
2.3 本章小结
1.097/NGF复合材料作为稳定的自支撑双功能电极用于全水解">第三章 三维多孔的CoS1.097/NGF复合材料作为稳定的自支撑双功能电极用于全水解
3.1 实验部分
3.1.1 实验试剂与仪器
3.1.2 实验方法与步骤
3.1.3 电化学测量
3.1.4 电化学阻抗谱（EIS）
3.1.5 有效电极表面积（ECSA）计算
3.1.6 密度泛函理论（DFT）方法
3.2 结果与讨论
1.097/NGF复合材料的表征"> 3.2.1 CoS1.097/NGF复合材料的表征
1.097/NGF复合材料的电催化析氧性能"> 3.2.2 CoS1.097/NGF复合材料的电催化析氧性能
1.097/NGF复合材料的电催化析氢性能"> 3.2.3 CoS1.097/NGF复合材料的电催化析氢性能
1.097/NGF复合材料的全水解性能"> 3.2.4 CoS1.097/NGF复合材料的全水解性能
3.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Three-dimensional graphene networks: synthesis,properties and applications[J]. Yanfeng Ma,Yongsheng Chen. National Science Review. 2015(01)
本文编号：3049838
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 三维石墨烯复合材料的概述
1.2 三维石墨烯复合材料的制备方法
1.2.1 模版辅助法
1.2.2 自组装法
1.2.3 3D打印法
1.2.4 其他方法
1.3 三维石墨烯复合材料的表征技术
1.3.1 电子显微镜
1.3.2 扫描探针显微镜
1.3.3 拉曼光谱
1.3.4 X射线光电子能谱（XPS）
1.3.5 热重分析（TGA）
1.3.6 其他表征技术
1.4 三维石墨烯复合材料的应用
1.4.1 在氧还原反应中的应用
1.4.2 在析氢反应中的应用
1.4.3 在析氧反应中的应用
1.4.4 在全水解反应中的应用
1.5 本课题研究的目的和意义
1-xS/SNG/CF复合材料的制备及其在氧还原反应中的应用">第二章 三维Co1-xS/SNG/CF复合材料的制备及其在氧还原反应中的应用
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂与仪器
2.1.2 实验方法与步骤
2.1.3 电极制备
2.1.4 电化学测量
2.2 结果与讨论
1-xS/SNG/CF复合材料的制备与表征"> 2.2.1 Co1-xS/SNG/CF复合材料的制备与表征
1-xS/SNG/CF复合材料的氧还原性能分析"> 2.2.2 Co1-xS/SNG/CF复合材料的氧还原性能分析
2.3 本章小结
1.097/NGF复合材料作为稳定的自支撑双功能电极用于全水解">第三章 三维多孔的CoS1.097/NGF复合材料作为稳定的自支撑双功能电极用于全水解
3.1 实验部分
3.1.1 实验试剂与仪器
3.1.2 实验方法与步骤
3.1.3 电化学测量
3.1.4 电化学阻抗谱（EIS）
3.1.5 有效电极表面积（ECSA）计算
3.1.6 密度泛函理论（DFT）方法
3.2 结果与讨论
1.097/NGF复合材料的表征"> 3.2.1 CoS1.097/NGF复合材料的表征
1.097/NGF复合材料的电催化析氧性能"> 3.2.2 CoS1.097/NGF复合材料的电催化析氧性能
1.097/NGF复合材料的电催化析氢性能"> 3.2.3 CoS1.097/NGF复合材料的电催化析氢性能
1.097/NGF复合材料的全水解性能"> 3.2.4 CoS1.097/NGF复合材料的全水解性能
3.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Three-dimensional graphene networks: synthesis,properties and applications[J]. Yanfeng Ma,Yongsheng Chen. National Science Review. 2015(01)
本文编号：3049838
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3049838.html
