过渡金属化合物/纳米碳复合材料在电催化氧析出中的应用研究

发布时间：2021-06-05 17:22

　　日益增长能源需求,加上化石燃料的消耗所带来的负面影响,正强烈地促使人们研究并使用各种具有高效率、低成本及环境友好型的能量转换与储存技术。其中,电驱动水分解产生氢气和氧气,实现了将电能转化为化学能,被认为是一种最有前景和吸引人的方式之一。整个电解过程中,相比较产氢,需要施加更大的过电位,才能产生一个氧气分子。因此,氧析出反应（OER）被认为是整个水分解过程的速控步。目前为止,基于贵金属催化剂因活性好且具有良好的稳定性,而被认为是最好的氧析出反应催化剂。但是价格昂贵且含量稀少,不利于催化剂的规模化生产。因此,开发廉价、稳定及高效的非贵金属催化剂成为了主要的研究热点。在不断地寻找探索中,过渡金属（如Co、Ni及Fe等）因低成本、高活性及良好稳定性引起了广泛的关注。本文尝试研究过渡金属化合物/纳米碳复合材料在电催化氧析出中的应用,主要内容如下:（1）采用同步电化学沉积与溶解法来制备亲水多孔的硫化钴/碳纳米管复合材料。SEM和TEM等测试证明了硫化钴生长在了碳纳米管上。X射线吸收精细结构（NEXAFS）证实,在电化学氧化过程中,在硫化钴的表面形成了亲水基团。线性扫描伏安法（LSV）和阻抗（EIS... 

【文章来源】：温州大学浙江省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?ｃ６０的结构图

单壁碳纳米管（或称单层碳纳米管，Ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄ?Ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，ＳＷＣＮＴｓ）??和多壁碳纳米管（或多层碳纳米管，Ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ?Ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，ＭＷＣＮＴｓ）。??如图１－２所示??輔谬娜镑多驟纳賴??（ａ）ＳＷＣＸＴｓ?（ｂ）．＼ｎ＼Ｃ．ＶＴｓ??图１－２中分别是（ａ）单壁碳纳米管，（ｂ）多壁碳纳米管。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?（ａ）?Ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ?（ＳＷＣＮＴｓ），?（ｂ）?Ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ?ｃａｒｂｏｎ??ｎａｎｏｔｕｂｅｓ?（ＭＷＣＮＴｓ）．??其它分类方法见表１－１示及部分图片见图１－３。??表１－１碳纳米管种类。??Ｔａｂｌｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＣＮＴｓ???分类依据???结构特征?导电性质?管壁缺陷??１、

１．３．１．１?尖晶石型氧化物（ｓｐｉｎｅｌ－ｔｙｐｅ?ｏｘｉｄｅｓ）??Ｎｉｓｈｉｋａｗａ和Ｂｒａｇ｜ｌ８］首先确定了尖晶石结构，尖晶石型化合物属于离子晶??体，具有立方对称结构，其通式可简写为ＡＢ２０４型，其结构示意图如图１－５所??７Ｊ＼?〇??＇Ｖ、?＜ｂ／Ｋ４Ａ??０?－／■?ｏ?ｉ?？?ｆ?ａ?？?ｉｆｉ?ｆ?ｎ??图１－５尖晶石结构示意图。Ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｐｉｎｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．??７??

【参考文献】：
博士论文
[1]碳纳米管的制备新方法和应用[D]. 陈学成.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008



本文编号：3212587