一维过渡金属磷化物的合成及其电解水析氢催化机理的研究

发布时间：2021-06-19 07:53

　　氢能是绿色环保的可再生能源,氢能的推广可以有效缓解过度消耗化石燃料所引起的能源危机和环境污染问题。目前,氢气的产生主要来源于化石燃料制氢法,此类制氢工艺环境污染严重,不利于社会的可持续发展。电解水（Water electrolysis）以丰富的水资源为原料生产氢气,是最简单和环保的制氢手段,因此通过电解水大规模生产氢气对氢能的推广和使用具有重要意义。电解水包括了阴极的析氢反应（Hydrogen evolution reaction,HER）和阳极的析氧反应（Oxygen evolution reaction,OER）,这两个反应的快速进行都依赖于贵金属催化剂。因此开发非贵金属催化剂代替昂贵的贵金属材料对于大规模电解水制氢至关重要。然而非贵金属催化剂的析氢电极动力学迟缓,增加了电能的消耗。因此,急需开发高催化活性的非贵金属电解水析氢催化剂。基于质子交换膜（PEM）的电解池,具有结构紧凑和无污染的特点,目前取得了重要进展。质子交换膜电解池需要在强酸性条件下才能正常运行,而铂系贵金属材料是目前已知的催化活性最高且在酸性条件下能够稳定工作的电解水析氢催化剂。近年来,过渡金属磷化物被报道在酸性条... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

1991 年到 2016 年全球一次能源消耗趋势图

的能源危机和过度使用化石燃料所引起的环境污染问题。目前，氢能各界广泛接受，并得到了积极的推广。为了满足对氢能的需求，全球大量的加氢站。据 TUV-SUD 统计[12]，截止到 2017 年 1 月份全球已经加氢站总量多达 274 个。从图 1.2 中可以看出[12]，我国建成并投入使共有 6 个，分别位于北京、上海、郑州、深圳、大连，佛山。

全球氢气制备来源图

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国可再生能源发展路径研究[J]. 赵良,白建华,辛颂旭,张晋芳.  中国电力. 2016(01)
[2]储能用质子交换膜电解池的发展现状[J]. 程俊,叶芳,张伟,郭航,马重芳.  化学与生物工程. 2015(01)
[3]新能源——氢能介绍[J]. 施建新.  宁波节能. 2009(03)

博士论文
[1]炭基复合催化材料的设计及其在电解水析氢反应中的应用[D]. 王静.浙江大学 2017

硕士论文
[1]直接生长的纳米FeP和Ni3S2高效电解水电极的制备和研究[D]. 刘荣伟.西南大学 2015
[2]过渡金属磷化物的制备及其电解水制氢性能研究[D]. 王志平.中南大学 2014
[3]过滤用电纺丝基纳米材料的制备及其性能研究[D]. 王伟媛.北京服装学院 2010



本文编号：3237421