非晶态硫化钼/碳纳米管的制备及其电催化析氢性能研究

发布时间：2021-07-02 13:13

　　开发具有经济效益的高催化活性和优异稳定性的电催化剂来催化析氢反应（Hydrogen Evolution Reaction,HER）在现代氢经济中扮演着重要的角色。近年来,简单和温和的制备方法以及低成本的前体材料使得非晶态硫化钼（MoSx）成为催化HER中最有希望替代铂基催化剂的材料之一,特别是在酸性电解质中。然而,MoSx结晶性差,导致其在酸性电解质中有相对较高的溶解度和较差的电化学稳定性。MoSx材料本身固有的低电导率抑制了有效的电子转移过程,这进一步增加了提高催化HER性能的难度。到目前为止,开发出一种可工业化生产的合成方法,制备具有丰富活性位点的同时有效提高电荷转移的MoSx电催化剂来长时间高效稳定地催化HER进行仍是比较困难的。在本论文中,我们采用一种简单的超声喷雾热分解（Ultrasonic Spray Pyrolysis,USP）方法合成非晶态硫化钼和碳纳米管的复合材料（MoSx/CNTs）来作为HER催化剂,其中MoSx紧密地包裹着扭曲缠绕的CNTs纳米球。USP合成速度快,过程连续,适合大批量生产,生产高效,产物品质高。首先,我们研究热分解温度、（NH4）2MoS4/C... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电催化析氢的基本理论
    1.3 二硫化钼在电催化析氢方向的发展
        1.3.1 二硫化钼电催化析氢性能的发现
        1.3.2 提高二硫化钼的电催化析氢性能
    1.4 非晶态硫化钼在电催化析氢方向的发展
        1.4.1 非晶态硫化钼电催化析氢性能的发现
        1.4.2 非晶态硫化钼电催化析氢性能的改善
    1.5 本论文的选题背景和研究内容
    参考文献
第二章 非晶态硫化钼/碳纳米管纳米球的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 实验装置
        2.2.3 非晶态硫化钼/碳纳米管纳米球的制备
        2.2.4 电催化析氢反应性能测试
        2.2.5 非晶态硫化钼/碳纳米管纳米球的表征
    2.3 结果与分析
        2.3.1 热分解温度的优化
        2.3.2 反应物投料比的优化
        2.3.3 前体溶液浓度的优化
        2.3.4 非晶态硫化钼/碳纳米管纳米球的表征
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 非晶态硫化钼/碳纳米管纳米球的电催化析氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 酸性溶液中电催化析氢性能测试
        3.2.3 中性溶液中电催化析氢性能测试
    3.3 结果与分析
        3.3.1 酸性溶液中电催化析氢性能
        3.3.2 中性溶液中电催化析氢性能
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 热分解温度的影响及超声喷雾热解制非晶态硫化钼材料的优势
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 催化剂样品制备
        4.2.3 样品表征
        4.2.4 样品电催化析氢性能测试
    4.3 结果与分析
        4.3.1 热分解温度对非晶态硫化钼/碳纳米管纳米球结构的影响
        4.3.2 热分解温度对非晶态硫化钼/碳纳米管纳米球催化析氢性能的影响
        4.3.3 超声喷雾热分解法制备非晶态硫化钼的优势
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 论文结论
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3260534