Ni-MIL-77金属有机框架及其衍生材料的合成和在电催化尿素氧化中的应用
发布时间：2021-05-17 04:16
近半个世纪以来,人口增长和工业发展导致的能源供应不足问题受到越来越多的重视。可再生能源的开发和利用日益成为实际研究的重点。可持续发展能源体系是未来绿色经济模式中的重要内容,是维持全球经济可持续增长的重要支撑。氢气被认为是理想的能源载体,与化石燃料相比,它具有理论热值高和产物清洁等巨大优势,是代替化石燃料实现可持续发展的理想清洁能源。电化学能量转化由于具有良好的反应选择性以及环境友好型等优点,被认为是一种非常有前途的能量转化过程。其中,作为尿素电解槽中的阳极反应,尿素（CO（NH2）2）氧化反应（UOR）仅需0.37 V的电压（相比标准氢电极）便可达到平衡电位。远低于氧气析出反应所需的平衡电位（1.23 V,相比标准氢电极）。因此理论上尿素氧化反应可以通过耦合阴极水分解反应（HER）形成更加有效的氢气生成途径。但受限于六电子转移的苛刻反应机制,高效的尿素氧化反应仍需要开发性能优良且价格低廉的催化剂材料。本文通过水热法,制备得到厚度约为4 nm的超薄镍基金属有机框架（MOF）材料。并采用原位金属颗粒生成法以及原位阳离子交换法制备了尿素氧化性能优异的镍基金属有机框架衍生材料。详细分为以下三个...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号及缩写说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 金属有机框架材料的简介
1.2.1 金属有机框架材料
1.2.2 金属有机框架衍生材料
1.2.3 金属有机框架及其衍生材料在催化领域中的应用
1.3 电催化尿素氧化反应的研究进展
1.3.1 电催化尿素氧化反应的基本原理
1.3.2 电催化尿素氧化反应的评估方法
1.4 镍基催化剂在电催化尿素氧化反应中的应用
1.4.1 镍基催化剂在电催化尿素氧化过程中的反应机理
1.4.2 镍基催化剂在电催化尿素氧化领域中的发展与挑战
1.5 本论文的选题依据、研究内容和意义
1.5.1 选题依据
1.5.2 主要研究内容
第二章 Ni-MIL-77金属有机框架材料的合成及其在电催化尿素氧化中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 主要表征仪器
2.2.3 材料的制备
2.2.4 电极的制备
2.2.5 电化学性能测试
2.2.6 电化学计算
2.3 分析与讨论
2.3.1 形貌及结构分析
2.3.2 电催化尿素氧化性能的研究
2.4 本章小结
第三章 Ni@Ni-MIL-77复合材料的制备及其在电催化尿素氧化中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 主要表征仪器
3.2.3 材料的制备
3.2.4 电极的制备
3.2.5 电化学性能测试
3.2.6 电化学计算
3.2.7 理论计算
3.3 分析与讨论
3.3.1 形貌及结构分析
3.3.2 电催化尿素氧化性能的研究
3.4 本章小结
第四章 Ni-MIL-77@PBA衍生材料的制备及其在电催化尿素氧化中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂
4.2.2 主要仪器
4.2.3 材料的制备
4.2.4 电极的制备
4.2.5 电化学性能测试
4.2.6 电化学计算
4.3 分析与讨论
4.3.1 形貌及结构分析
4.3.2 电催化尿素氧化性能的研究
4.3.3 电催化尿素氧化机理的探究
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ultra-thin metal-organic framework nanoribbons[J]. Bingqing Wang,Meiting Zhao,Liuxiao Li,Ying Huang,Xiao Zhang,Chong Guo,Zhicheng Zhang,Hongfei Cheng,Wenxian Liu,Jing Shang,Jing Jin,Xiaoming Sun,Junfeng Liu,Hua Zhang. National Science Review. 2020(01)
本文编号：3191055
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号及缩写说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 金属有机框架材料的简介
1.2.1 金属有机框架材料
1.2.2 金属有机框架衍生材料
1.2.3 金属有机框架及其衍生材料在催化领域中的应用
1.3 电催化尿素氧化反应的研究进展
1.3.1 电催化尿素氧化反应的基本原理
1.3.2 电催化尿素氧化反应的评估方法
1.4 镍基催化剂在电催化尿素氧化反应中的应用
1.4.1 镍基催化剂在电催化尿素氧化过程中的反应机理
1.4.2 镍基催化剂在电催化尿素氧化领域中的发展与挑战
1.5 本论文的选题依据、研究内容和意义
1.5.1 选题依据
1.5.2 主要研究内容
第二章 Ni-MIL-77金属有机框架材料的合成及其在电催化尿素氧化中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 主要表征仪器
2.2.3 材料的制备
2.2.4 电极的制备
2.2.5 电化学性能测试
2.2.6 电化学计算
2.3 分析与讨论
2.3.1 形貌及结构分析
2.3.2 电催化尿素氧化性能的研究
2.4 本章小结
第三章 Ni@Ni-MIL-77复合材料的制备及其在电催化尿素氧化中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 主要表征仪器
3.2.3 材料的制备
3.2.4 电极的制备
3.2.5 电化学性能测试
3.2.6 电化学计算
3.2.7 理论计算
3.3 分析与讨论
3.3.1 形貌及结构分析
3.3.2 电催化尿素氧化性能的研究
3.4 本章小结
第四章 Ni-MIL-77@PBA衍生材料的制备及其在电催化尿素氧化中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂
4.2.2 主要仪器
4.2.3 材料的制备
4.2.4 电极的制备
4.2.5 电化学性能测试
4.2.6 电化学计算
4.3 分析与讨论
4.3.1 形貌及结构分析
4.3.2 电催化尿素氧化性能的研究
4.3.3 电催化尿素氧化机理的探究
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ultra-thin metal-organic framework nanoribbons[J]. Bingqing Wang,Meiting Zhao,Liuxiao Li,Ying Huang,Xiao Zhang,Chong Guo,Zhicheng Zhang,Hongfei Cheng,Wenxian Liu,Jing Shang,Jing Jin,Xiaoming Sun,Junfeng Liu,Hua Zhang. National Science Review. 2020(01)
本文编号：3191055
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3191055.html
