过渡金属基三维纳米结构的构筑及其电化学性能研究

发布时间：2021-07-23 13:29

　　随着化石能源储量的日益减少以及大量化石燃料燃烧带来的环境问题日益严峻,人们开始将研究重点放在可替代的绿色环保型能源（如氢能、太阳能、风能、核能等绿色环保的可再生能源）的开发上。氢能因其可由水制得,且燃烧产物为水,不会对环境造成破坏的优点,被誉为最清洁的能源之一。电解水催化制氢是一种高效的制氢方式,目前在工业中常用的电解水催化剂主要为贵金属催化剂。然而贵金属高成本、低寿命的缺点限制了电解水的进一步发展。在近几年的研究中,过渡金属因其独特的3D电子轨道,表现出了优异的电化学性能,受到了广大科研人员的青睐,显示出了可替代贵金属作为电解水催化剂的潜力。在影响电解水催化剂性能的众多因素中,三维纳米结构可以有效的提高材料的比表面积,进而在一定程度上增加材料的电化学活性面积,使催化剂表现出更加优异的电化学性能。新型绿色环保能源的发展离不开太阳能、风能、水能等清洁能源的推动,然而这些能源的发展易受气候、时间、地形等环境因素的影响,不能提供稳定的能量输出。而与储能设备的联用可以有效的解决环境因素带来的影响。目前工业上主要使用的储能设备为电池（以锂离子电池为主）。而相比超级电容器,电池的充放电速率和使用寿... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电解水析氧催化剂在酸性(蓝色线)碱性(红色线)溶液中的反应机理[6]

图 1-2 Pt–Pd@NPA 电极的合成路线[11]Fig.1-2 Schematic illustration of the fabrication process of the Pt–Pd@NPA electrode[11]在许多情况下，人们不会将贵金属的氧化物、氢氧化物等直接用作电解水催化剂，是将贵金属与其他具有结构导向的材料联用，以最大程度的发挥贵金属的催化活性。度科学普及协会的 Asim Bhaumik 在 2013 年中发表的论文中，利用 SBA-15 型二维

图 1-3 用于电解水析氧催化剂的异质结构 MOF 材料的合成[14]1-3 The preparation of heterogeneity MOF for electrocatalytic oxygen evolu研究中，人们发现，将过渡金属与碳、泡沫镍等具有优异导电效的提高材料的导电性，提高材料的催化稳定性，使材料表现化性能。大连理工大学的孙立成课题组在 2017 年发表的论文

【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器在器件设计以及材料合成的研究进展[J]. 季辰辰,米红宇,杨生春.  科学通报. 2019(01)
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[3]三维自支撑电极在析氢反应中的研究进展[J]. 赵扬,彭鸣,谭勇文.  中国材料进展. 2018(04)
[4]高性能电解水电极催化材料的设计及产品工程[J]. 彭立山,魏子栋.  化学进展. 2018(01)
[5]Simple synthesis of novel phosphate electrode materials with unique microstructure and enhanced supercapacitive properties[J]. Maocheng Liu,Jiajia Li,Wei Han,Long Kang.  Journal of Energy Chemistry. 2016(04)
[6]电解水析氢电极材料的研究新进展[J]. 杜晶晶,李娜,许建雄,许利剑.  功能材料. 2015(09)
[7]制氢方法及储氢材料研制进展[J]. 王景儒.  化学推进剂与高分子材料. 2004(02)
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硕士论文
[1]电解水析氢电极的制备工艺及性能研究[D]. 陈良木.湖南大学 2010



本文编号：3299381