铁钴镍氧化物的制备及其电催化分解水性能
发布时间：2021-05-07 11:07
随着化石燃料的减少和环境污染问题的日益加剧,未来社会的发展将不得不依赖于可持续的再生能源。氢气,由于它具备热值高、零碳排放、易于运输和资源丰富等特点,并且氢燃烧后的唯一产物是对环境无污染的水,因此氢能被公认为是一种取代传统化石燃料的新型能源。热分解水制氢所需的温度极高,很难实现,而电化学分解水在常温下即可进行,因此电化学分解水被认为是一种有前景的大规模产氢方法。电化学分解水由析氢反应（HER）和析氧反应（OER）两个半反应组成。完成电化学分解水的主要挑战是克服这两个半反应中固有的反应动力学迟滞。特别是OER反应,它涉及四个电子的转移,是一个内在动力学迟滞过程,具有较大的过电位。为了能够高效地实现电催化分解水制氢,寻找能够降低HER和OER反应中过电位的高效电催化剂至关重要。迄今为止,在碱性溶液中,Pt基催化剂是用于HER的最有效的活性材料,RuO2和IrO2是OER中最优良的电催化剂。然而,由于这些贵金属催化剂的资源稀缺和价格高昂,限制了它们在电催化分解水产氢中的实际应用。因此,开发地壳中含量丰富、价格低廉、选择性高、过电位低且稳定性好的催化...
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 电催化分解水的发展与现状
1.3 电催化分解水的基本原理
1.3.1 电催化析氢反应(HER)的基本原理
1.3.2 电催化析氧反应(OER)的基本原理
1.3.3 电催化全分解水的基本原理
1.4 电催化活性的评估参数
1.4.1 过电势
1.4.2 塔菲尔斜率
1.4.3 稳定性
1.4.4 交换电流密度
1.4.5 法拉第效率
1.5 过渡金属氧化物电催化剂的研究现状
1.6 本论文的主要研究内容
第2章 氧化石墨烯调节的NiCo_2O_4作为有效的析氢、析氧反应电催化剂
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂及仪器
2.2.2 材料合成
2.2.3 电化学测量
2.3 结果和讨论
2.3.1 材料的表征
2.3.2 析氢反应性能
2.3.3 析氧反应性能
2.4 结论
第3章 镍泡沫和不锈钢网作为有效的析氢、析氧和全分解水的电催化剂
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及仪器
3.2.2 电化学测量
3.3 结果和讨论
3.3.1 材料的表征
3.3.2 析氢反应性能
3.3.3 析氧反应性能
3.3.4 全分解水性能
3.4 结论
第4章 Fe掺杂的NiCo_2O_4作为有效的析氧反应电催化剂
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及仪器
4.2.2 材料合成
4.2.3 电化学测量
4.3 结果和讨论
4.3.1 材料的表征
4.3.2 析氧反应性能
4.4 结论
结论与展望
参考文献
致谢
在学期间的科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Hollow Nanocages of NixCo1-xSe for Efficient Zinc–Air Batteries and Overall Water Splitting[J]. Zhengxin Qian,Yinghuan Chen,Zhenghua Tang,Zhen Liu,Xiufang Wang,Yong Tian,Wei Gao. Nano-Micro Letters. 2019(02)
博士论文
[1]高效过渡金属基电分解水催化剂制备及性能研究[D]. 魏淑婷.吉林大学 2019
[2]尖晶石型过渡金属基催化剂的设计合成及其电催化分解水性能研究[D]. 陶磊明.华中科技大学 2018
[3]过渡金属基纳米催化剂的制备及电催化分解水性能研究[D]. 杨阳.重庆大学 2018
硕士论文
[1]过渡金属氧族化合物的合成修饰及电催化水分解应用[D]. 孙轲.兰州大学 2019
[2]钴/镍基复合电极制备与电催化性能研究[D]. 蔡敏敏.兰州大学 2019
[3]过渡金属化合物改性碳基复合材料及电催化性能研究[D]. 刘培珍.郑州大学 2019
[4]Fe，Co，Ni基多级结构电极的构筑及其电催化分解水的性能研究[D]. 刘禹萱.哈尔滨工业大学 2018
[5]电沉积制备过渡金属催化剂及其电催化分解水性能[D]. 马贤杰.北京化工大学 2018
[6]过渡金属化合物基三维电极及其电催化分解水性能研究[D]. 刘志贺.山东大学 2018
[7]钴、镍基纳米材料的制备及其电催化水分解的应用研究[D]. 赵雪丽.陕西师范大学 2018
本文编号：3173287
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 电催化分解水的发展与现状
1.3 电催化分解水的基本原理
1.3.1 电催化析氢反应(HER)的基本原理
1.3.2 电催化析氧反应(OER)的基本原理
1.3.3 电催化全分解水的基本原理
1.4 电催化活性的评估参数
1.4.1 过电势
1.4.2 塔菲尔斜率
1.4.3 稳定性
1.4.4 交换电流密度
1.4.5 法拉第效率
1.5 过渡金属氧化物电催化剂的研究现状
1.6 本论文的主要研究内容
第2章 氧化石墨烯调节的NiCo_2O_4作为有效的析氢、析氧反应电催化剂
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂及仪器
2.2.2 材料合成
2.2.3 电化学测量
2.3 结果和讨论
2.3.1 材料的表征
2.3.2 析氢反应性能
2.3.3 析氧反应性能
2.4 结论
第3章 镍泡沫和不锈钢网作为有效的析氢、析氧和全分解水的电催化剂
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及仪器
3.2.2 电化学测量
3.3 结果和讨论
3.3.1 材料的表征
3.3.2 析氢反应性能
3.3.3 析氧反应性能
3.3.4 全分解水性能
3.4 结论
第4章 Fe掺杂的NiCo_2O_4作为有效的析氧反应电催化剂
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及仪器
4.2.2 材料合成
4.2.3 电化学测量
4.3 结果和讨论
4.3.1 材料的表征
4.3.2 析氧反应性能
4.4 结论
结论与展望
参考文献
致谢
在学期间的科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Hollow Nanocages of NixCo1-xSe for Efficient Zinc–Air Batteries and Overall Water Splitting[J]. Zhengxin Qian,Yinghuan Chen,Zhenghua Tang,Zhen Liu,Xiufang Wang,Yong Tian,Wei Gao. Nano-Micro Letters. 2019(02)
博士论文
[1]高效过渡金属基电分解水催化剂制备及性能研究[D]. 魏淑婷.吉林大学 2019
[2]尖晶石型过渡金属基催化剂的设计合成及其电催化分解水性能研究[D]. 陶磊明.华中科技大学 2018
[3]过渡金属基纳米催化剂的制备及电催化分解水性能研究[D]. 杨阳.重庆大学 2018
硕士论文
[1]过渡金属氧族化合物的合成修饰及电催化水分解应用[D]. 孙轲.兰州大学 2019
[2]钴/镍基复合电极制备与电催化性能研究[D]. 蔡敏敏.兰州大学 2019
[3]过渡金属化合物改性碳基复合材料及电催化性能研究[D]. 刘培珍.郑州大学 2019
[4]Fe，Co，Ni基多级结构电极的构筑及其电催化分解水的性能研究[D]. 刘禹萱.哈尔滨工业大学 2018
[5]电沉积制备过渡金属催化剂及其电催化分解水性能[D]. 马贤杰.北京化工大学 2018
[6]过渡金属化合物基三维电极及其电催化分解水性能研究[D]. 刘志贺.山东大学 2018
[7]钴、镍基纳米材料的制备及其电催化水分解的应用研究[D]. 赵雪丽.陕西师范大学 2018
本文编号：3173287
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3173287.html
