二硫化钼/功能化石墨烯复合物的制备及电催化析氢性能研究

发布时间：2021-05-08 03:31

　　由于化石燃料的大量开发和消耗,造成的能源危机和环境污染问题日益突出,迫切需要开发绿色可持续的新型能源来替代化石能源,因此新型能源研究已经成为了全球的热点。其中由于氢能的一系列优点被人们所了解和重视,随之,产生了很多的制氢技术。电解水制氢由于操作简单,无污染等优点而得到广泛应用。于是专家学者对电催化析氢过程中的阴极催化剂展开了大量的研究,发现Pt系贵金属催化剂具有极其优异的电催化析氢性能,但是由于其价格昂贵,储量小等问题限制了其大量使用,故需要设计非Pt系贵金属阴极催化剂来替代贵金属催化剂。在众多非贵金属催化剂当中,以二硫化钼作为典型代表的过渡金属硫化物引起了人们的关注。经过理论和实验计算表明,二硫化钼纳米片边缘有析氢活性位点,但由于MoS₂层间有较弱的的范德华力,极易发生团聚,结构不稳定,减少了析氢活性位点数目,由于MoS₂导电性差,降低了二硫化钼的析氢性能。因此,结合国内外已有的研究成果,为了使MoS₂催化剂制备简单,同时功能多样且使用效率高,需要制备出导电性好和存在大量析氢活性位点的MoS₂。综... 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电解水制氢
    1.3 电催化析氢反应
        1.3.1 析氢反应的催化机理
        1.3.2 电催化析氢性能参数
    1.4 电催化析氢材料研究现状分析
    1.5 二硫化钼的结构与性质
    1.6 二硫化钼的制备方法
        1.6.1 机械剥离法
        1.6.2 液相剥离法
        1.6.3 电化学剥离法
        1.6.4 化学气相沉积
        1.6.5 水热(溶剂)法
    1.7 二硫化钼与不同导电材料复合作为析氢催化剂
        1.7.1 石墨烯
        1.7.2 石墨烯的应用
    1.8 二维层状纳米材料的功能化
        1.8.1 聚合物分子功能化
        1.8.2 无机纳米粒子功能化
        1.8.3 杂原子掺杂功能
    1.9 本课题研究思路及内容
2 二硫化钼/氮掺石墨烯量子点功能化石墨烯复合材料的制备及电催化析氢性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和仪器
        2.2.2 实验材料制备
        2.2.3 工作电极的制备
        2.2.4 电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 材料结构与组成的表征
        2.3.2 电化学析氢性能测试
    2.4 小结
3 二硫化钼/离子液体功能化石墨烯复合材料的制备及电催化析氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂和材料
        3.2.2 仪器和设备
        3.2.3 实验材料的制备
        3.2.4 工作电极的制备
        3.2.5 电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料形貌和结构表征
        3.3.2 材料的电化学测试
    3.4 小结
4 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的科研成果
致谢



本文编号：3174588