过渡金属镍基化合物自支撑结构的可控构筑及催化特性
发布时间：2021-05-13 17:05
电解水是在电流的作用下打破了体系的平衡,使体系的水不断的分解。本文主要是对经济、节能、高活性的贱金属镍基电催化剂的研究,通过暴露特定的高能面、多的高活性位点、大的比表面积来降低反应的过电位;以金属为载体增加电子的传输能力、改善载流子密度的方法来增加电流密度,提高对电能的使用效率。本文第一部分主要讨论过渡金属硫化物的可控构筑,通过对前驱体的一步简单硫化,实现了制氢反应阴极催化剂硫化镍的合成,电催化制氢性能当电流密度为10 mA cm-2时,过电位为-115 mV vs.RHE。在本文的第二部分主要介绍了合成纳米花状结构的前驱体,再将前躯体进行硒化处理得到二硒化镍纳米花状结构。将硫化镍和二硒化镍电催化剂进行电催化活性对比,发现二硒化镍的反应活性更优越,这说明了硒化镍的金属性更强,电子传输更快。在10 mA cm-2时,450 oC时合成的二硒化镍过电位为-105.3 mV。在本文第三部分中利用传统的水热合成法,合成出氢氧化镍纳米片自组装的花状微米球,通过热磷化的方式生成Ni5P4以...
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 电催化制氢制氧
1.2.1 HER反应过程
1.2.2 OER反应过程
1.2.3 HER电催化性能方法研究
1.3 电催化制氢、制氧催化剂的研究进展
1.3.1 贵金属电催化剂
1.3.2 贱金属及其合金
1.3.3 过渡金属硫化物催化剂
1.3.4 过渡金属硒化物电催化剂
1.3.5 过渡金属磷化物电催化剂
1.3.6 过渡金属氮化物催化剂
1.3.7 过渡金属碳化物电催化剂
1.4 本课题的研究目的及意义
1.5 本课题的研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验试剂
2.1.1 实验试剂和原材料
2.1.2 实验仪器与方法表征
2.2 表征及原理
2.2.1 广角X射线衍射
2.2.2 拉曼光谱(Raman)
2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.4 热重-热差分析(TG-DSC)
2.2.5 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.6 透射电子显微镜(TEM)
2.2.7 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
2.3 电化学测试技术
2.3.1 循环伏安(CV)
2.3.2 极化曲线测试(LSV)
2.3.3 电化学阻抗谱(EIS)
2.3.4 旋转圆盘电极(RRDE)
2.3.5 自支撑电极(SSE)
第3章 氢氧化镍前驱体的可控制备
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 氢氧化镍纳米片的可控制备
3.2.2 氢氧化镍纳米花的可控制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 氢氧化镍的结构表征
3.4 本章小结
第4章 硫化镍的制备及电化学性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 硫化镍的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 硫化镍的结构表征
4.3.2 硫化镍的电化学性能测试
4.4 本章小结
第5章 花状NiSe_2自支撑电极的制备及性能测试
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 花状NiSe_2的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 二硒化镍的结构表征
5.3.2 二硒化镍的电化学性能测试
5.4 本章小结
第6章 花状Ni_5P_4/Ti自支撑电极的制备与性能测试
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 花状Ni_5P_4的制备
6.2.2 多级结构Ni_5P_4和Ni2P的制备
6.3 结果与讨论
6.3.1 花状Ni_5P_4的结构表征
6.3.2 多级结构Ni_5P_4的结构表征
6.3.3 花状Ni_5P_4的电化学制氢性能
6.3.4 花状Ni_5P_4的DFT计算
6.3.5 多级结构Ni_5P_4的电化学性能测试
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3184392
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 电催化制氢制氧
1.2.1 HER反应过程
1.2.2 OER反应过程
1.2.3 HER电催化性能方法研究
1.3 电催化制氢、制氧催化剂的研究进展
1.3.1 贵金属电催化剂
1.3.2 贱金属及其合金
1.3.3 过渡金属硫化物催化剂
1.3.4 过渡金属硒化物电催化剂
1.3.5 过渡金属磷化物电催化剂
1.3.6 过渡金属氮化物催化剂
1.3.7 过渡金属碳化物电催化剂
1.4 本课题的研究目的及意义
1.5 本课题的研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验试剂
2.1.1 实验试剂和原材料
2.1.2 实验仪器与方法表征
2.2 表征及原理
2.2.1 广角X射线衍射
2.2.2 拉曼光谱(Raman)
2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.4 热重-热差分析(TG-DSC)
2.2.5 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.6 透射电子显微镜(TEM)
2.2.7 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
2.3 电化学测试技术
2.3.1 循环伏安(CV)
2.3.2 极化曲线测试(LSV)
2.3.3 电化学阻抗谱(EIS)
2.3.4 旋转圆盘电极(RRDE)
2.3.5 自支撑电极(SSE)
第3章 氢氧化镍前驱体的可控制备
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 氢氧化镍纳米片的可控制备
3.2.2 氢氧化镍纳米花的可控制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 氢氧化镍的结构表征
3.4 本章小结
第4章 硫化镍的制备及电化学性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 硫化镍的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 硫化镍的结构表征
4.3.2 硫化镍的电化学性能测试
4.4 本章小结
第5章 花状NiSe_2自支撑电极的制备及性能测试
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 花状NiSe_2的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 二硒化镍的结构表征
5.3.2 二硒化镍的电化学性能测试
5.4 本章小结
第6章 花状Ni_5P_4/Ti自支撑电极的制备与性能测试
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 花状Ni_5P_4的制备
6.2.2 多级结构Ni_5P_4和Ni2P的制备
6.3 结果与讨论
6.3.1 花状Ni_5P_4的结构表征
6.3.2 多级结构Ni_5P_4的结构表征
6.3.3 花状Ni_5P_4的电化学制氢性能
6.3.4 花状Ni_5P_4的DFT计算
6.3.5 多级结构Ni_5P_4的电化学性能测试
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3184392
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3184392.html
