钴基催化剂在不同电催化电解水体系中的应用

发布时间：2021-07-18 15:08

　　随着传统化石燃料的减少和碳排放的积累,清洁可再生的氢气被认为是未来的下一代主要能源载体。经济和大规模生产氢气是实现所谓的氢经济的先决条件。为制备廉价高效的电催化剂,现阶段大多围绕在可降低能量消耗和提高电解效率的过渡金属化合物催化剂。目前,以下几条途径可以有效大幅降低电解水所需能垒:通过材料层面调节本征电催化性能;用所需能量较低的半反应替换原有反应以降低体系所需能量。因此,寻找和开发有效的降低能量消耗和提高电解效率的途径及催化剂则尤为重要。本文主要以钴基催化剂为核心,探究过渡金属化合物催化剂在电催化电解水体系中的应用;并通过材料和反应两方面入手,探究得到降低电解水所需电势的普适性方法。1、电沉积法,尤其是金属含氧酸阴离子的阴极还原,是一种广泛使用的构建自支撑催化剂的策略。电沉积法具有高效活性位点利用率和简单的制造工艺的优点。我们开发了一步电沉积法来合成CoV（氢）氧化物作为高活性,低成本的的自支撑OER催化剂。凭借3D互连纳米片结构和钴原子与钒原子之间的强电子协同效应,其OER反应过程中仅需345 mV过电位即可达到100 mA cm^-2的电流密度。2、具有足够的空... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Pourbaix图（电位-pH）(a)镍基体系；(b)钴基体系；(c)铁基体系；(d)锰基体系

(a-e)将所选有机物氧化成增值产物及其在1.0MKOH（BA，苄醇；FFA，糠

电沉积法制备钴基（氢）氧化物的示意图


本文编号：3289820