熔盐法制备杂原子掺杂介孔碳的结构分析及其电催化产氢性能研究
发布时间：2021-05-05 21:16
世界经济的快速发展和人们生活水平的不断提高导致对能源的需求日益增长,化石燃料是人们日常生活的主要能源。然而,一方面化石能源的储量有限;另一方面,化石能源会造成严重的环境污染。世界各国都在开发新型替代能源,其中氢能因为具有较高的能量密度和清洁无污染等特点备受关注。电解水制备氢气因为原料可再生所以具有良好的应用前景。因此,制备出高效节能的电催化电极材料是研究的关键。本篇文章采用熔盐法合成了低成本、活性高且稳定性良好的钴氮共掺杂介孔碳材料,并且对其组成结构和产氢性能作了进一步分析和研究。本论文主要包括以下三个部分:1.通过熔盐法合成了不同种类的钴包覆,氮掺杂的介孔碳材料。二氰二胺、尿素、盐酸胍和L-组氨酸被用作氮的前驱体。葡萄糖和ZnCl2分别被用作碳的前驱体和模板剂。氮的前驱体很大程度上影响了最终样品的介孔结构和电催化产氢性能。所有样品具有高比表面积和大孔径的介孔结构。产氢反应的电化学测试表明CoNDC-G在碱性条件下具有良好的析氢活性并且在10 h的稳定性测试后几乎没有活性损失。2.以三聚氰胺甲醛树脂为前驱体和CoCl2为模板合成钴包覆,氮掺杂...
【文章来源】：沈阳师范大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 前言
1.2 介孔材料
1.2.1 介孔材料的定义
1.2.2 介孔材料的制备
1.2.3 介孔材料的应用
1.3 熔盐法
1.3.1 熔盐法的概念
1.3.2 熔盐法的应用
1.3.3 熔盐法的优点
1.4 钴基纳米材料
1.4.1 钴基纳米材料
1.4.2 钴基纳米材料的析氢研究
1.5 析氢反应
1.5.1 氢气的制备方法
1.5.2 电解水析氢反应机理
1.5.3 析氢反应特征参数
1.6 本文选题意义和研究内容
第二章 熔盐法制备氮源不同的钴氮共掺杂介孔碳及电催化产氢性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 钴包覆氮掺杂介孔碳的合成
2.2.2 实验表征仪器
2.2.3 HER性能测定方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 催化剂的XRD和 Raman表征
2.3.2 催化剂的XPS表征
2.3.3 催化剂氮气吸附性质
2.3.4 催化剂透射电镜表征
2.3.5 催化剂热重表征
2.3.6 不同氮源催化剂的极化曲线、塔菲尔斜率和稳定性
2.3.7 不同钴用量和不同盐酸胍用量样品的极化曲线、塔菲尔斜率
2.3.8 催化剂的交流阻抗
2.4 小结
第三章 以CoCl_2为模板合成介孔碳材料及其电催化产氢性能研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 钴包覆氮掺杂介孔碳的合成
3.2.2 实验表征仪器
3.2.3 HER性能测定方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的红外光谱表征
3.3.2 催化剂的XRD和Raman光谱表征
3.3.3 催化剂的XPS表征
3.3.4 催化剂的氮气吸附性质和热重曲线
3.3.5 催化剂的热重曲线
3.3.6 催化剂的透射电镜表征
3.3.7 催化剂的极化曲线、塔菲尔斜率和稳定性
3.3.8 催化剂的交流阻抗
3.4 小结
第四章 熔盐法制备钴氮硼共掺杂介孔碳及其电催化产氢性能研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 钴氮硼共掺杂介孔碳的合成
4.2.2 实验表征仪器
4.2.3 HER性能测定方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的XRD和Raman表征
4.3.2 催化剂的XPS表征
4.3.3 催化剂的氮气吸附表征
4.3.4 催化剂的透射电镜表征
4.3.5 催化剂极化曲线、塔菲尔斜率
4.3.6 催化剂的稳定性
4.3.7 催化剂的交流阻抗
4.4 小结
结论
参考文献
致谢
作者简历
攻读硕士学位期间论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]介孔炭的合成及应用研究进展[J]. 李剑,王杉,谭晓宇,杨丽娜. 化学工业与工程. 2010(03)
本文编号：3170600
【文章来源】：沈阳师范大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 前言
1.2 介孔材料
1.2.1 介孔材料的定义
1.2.2 介孔材料的制备
1.2.3 介孔材料的应用
1.3 熔盐法
1.3.1 熔盐法的概念
1.3.2 熔盐法的应用
1.3.3 熔盐法的优点
1.4 钴基纳米材料
1.4.1 钴基纳米材料
1.4.2 钴基纳米材料的析氢研究
1.5 析氢反应
1.5.1 氢气的制备方法
1.5.2 电解水析氢反应机理
1.5.3 析氢反应特征参数
1.6 本文选题意义和研究内容
第二章 熔盐法制备氮源不同的钴氮共掺杂介孔碳及电催化产氢性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 钴包覆氮掺杂介孔碳的合成
2.2.2 实验表征仪器
2.2.3 HER性能测定方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 催化剂的XRD和 Raman表征
2.3.2 催化剂的XPS表征
2.3.3 催化剂氮气吸附性质
2.3.4 催化剂透射电镜表征
2.3.5 催化剂热重表征
2.3.6 不同氮源催化剂的极化曲线、塔菲尔斜率和稳定性
2.3.7 不同钴用量和不同盐酸胍用量样品的极化曲线、塔菲尔斜率
2.3.8 催化剂的交流阻抗
2.4 小结
第三章 以CoCl_2为模板合成介孔碳材料及其电催化产氢性能研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 钴包覆氮掺杂介孔碳的合成
3.2.2 实验表征仪器
3.2.3 HER性能测定方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的红外光谱表征
3.3.2 催化剂的XRD和Raman光谱表征
3.3.3 催化剂的XPS表征
3.3.4 催化剂的氮气吸附性质和热重曲线
3.3.5 催化剂的热重曲线
3.3.6 催化剂的透射电镜表征
3.3.7 催化剂的极化曲线、塔菲尔斜率和稳定性
3.3.8 催化剂的交流阻抗
3.4 小结
第四章 熔盐法制备钴氮硼共掺杂介孔碳及其电催化产氢性能研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 钴氮硼共掺杂介孔碳的合成
4.2.2 实验表征仪器
4.2.3 HER性能测定方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的XRD和Raman表征
4.3.2 催化剂的XPS表征
4.3.3 催化剂的氮气吸附表征
4.3.4 催化剂的透射电镜表征
4.3.5 催化剂极化曲线、塔菲尔斜率
4.3.6 催化剂的稳定性
4.3.7 催化剂的交流阻抗
4.4 小结
结论
参考文献
致谢
作者简历
攻读硕士学位期间论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]介孔炭的合成及应用研究进展[J]. 李剑,王杉,谭晓宇,杨丽娜. 化学工业与工程. 2010(03)
本文编号：3170600
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3170600.html
