钴基催化剂的制备及电催化水氧化性能的研究

发布时间：2021-07-22 06:49

　　日益增长的能源需求和环境意识促进了对高效清洁能源发展的广泛研究。其中,利用太阳能电池电催化水分解生成氢气和氧气是一种愈受关注的方式。因为水氧化部分（OER）具有缓慢的动力学和过高的过电位,导致它成为电催化水分解过程中的主要限速步骤。因此,开发具有高催化活性的电催化剂对实现高效水分解具有重要意义。钴基材料催化剂因其资源丰富、活性高,被认为是一类颇具前景的水氧化催化剂。将Co-（dmgBF₂）₂（OH₂）₂（Co-DMB,dmgBF₂=difluoroboryl-dimethylglyoxime）前驱体在空气中以550℃焙烧制备成催化剂,并将其负载在玻碳电极（GC）上制成工作电极。在1 M的KOH溶液中,电极的催化电流密度达到10 mA·cm^-2时,对应的电位仅为1.532 V vs.RHE（RHE为可逆氢电极）,对应的过电位仅为302 mV,Tafel斜率为53.5mV·dec^-1。以碳纸（CP）为基底时,电极在1.550 V vs.R... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 植物光合作用
    1.3 人工光合作用
        1.3.1 光催化水分解体系
        1.3.2 光电催化水分解体系
        1.3.3 太阳能电池电催化水分解体系
    1.4 电催化水氧化反应及催化机理
    1.5 基于非贵过渡金属的电催化水氧化催化剂
        1.5.1 过渡金属磷酸盐和硼酸盐
        1.5.2 过渡金属氢氧化物和羟基氧化物
        1.5.3 过渡金属氧化物
        1.5.4 过渡金属硫化物、磷化物和氮化物
    1.6 催化剂性能的评估
        1.6.1 工作电极
        1.6.2 电解液
        1.6.3 启动电位和过电位
        1.6.4 Tafel斜率
        1.6.5 稳定性
        1.6.6 活性
    1.7 本论文的选题背景和依据
2 Co-DMB前驱体制备CoO_x催化剂及其水氧化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要原料和仪器
        2.2.2 催化剂的制备
        2.2.3 催化电极的制备
        2.2.4 电化学性能测试
        2.2.5 催化剂的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 催化剂的制备
        2.3.2 电催化水氧化性能测试
        2.3.3 催化剂的表征
    2.4 本章小结
3 Co-AEEA催化剂的制备及其水氧化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要原料和仪器
        3.2.2 缓冲溶液及沉积液的配制
        3.2.3 催化电极的制备
        3.2.4 Co-AEEA/FTO电极的表征
        3.2.5 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Co-AEEA/FTO电极的制备
        3.3.2 Co-AEEA/FTO电极的表征
        3.3.3 Co-AEEA/FTO电极的电催化水氧化性能测试
        3.3.4 Co-AEEA/CP电极的电催化水氧化性能测试
    3.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3296666