借助于橘子皮制备多功能的Fe 3 O 4 和合金Co x /Ni x -Fe 1-x @C（x=0～1）纳米结构材料
发布时间：2021-08-22 01:19
电解水是一种能够制备高纯度氢气的技术。电解水有两个半反应,分别为析氧反应（OER）和析氢反应（HER）。目前,性能优异的电催化剂为Pt,RuO2,IrO2等贵金属催化剂。然而因其资源匮乏,价格昂贵而限制了其广泛应用。研究过渡金属化合物代替贵金属催化剂受到了人们的广泛关注。本文以橘子皮为模板、还原剂以及碳源,硝酸铁为单一铁源,用浸渍-煅烧法,分别在空气、氮气气氛下制备了具有特殊形貌的Fe3O4和Cox/Nix-Fe1-x@C（x=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00）纳米结构材料,并对其磁、吸附以及电催化析氢、析氧性能进行了研究。主要研究内容如下:1.以橘子皮为模板、还原剂、碳源,硝酸铁为单一铁源,在空气气氛下,用浸渍-煅烧法制备了Fe3O4纳米结构材料,考察了煅烧温度（250,350,450,550,600℃）以及橘子皮（OP）用量（1.0000,1.5000,2.0000,2....
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于电催化的可持续能源前景示意图[7]
第1章绪论6研究者们越来越多的关注[40]。LDHs具有很多的优点：1）具有可控的分层结构（插层、拓扑变换、其他功能材料组装）等；2）与零维和一维材料相比，二维的LDHs暴露出了更多的活性位点；3）层间隙有利于水分子的扩散和气体产物的释放；4）层与层间阴离子之间的强静电相互作用提供了层间物质的有序排列和活性位点的可调性以及结构稳定性增强[41-43]。如图1-2所示，FangSong等研究者[44]通过液相剥离的方法，来制备一种新型的单层二维材料，研究了其OER活性。液相剥离后的LDHs的OER活性较高主要是由于边缘有丰富的活性位点和良好的导电性。图1-2LDH结构的示意图，（a）层状氢氧化物，（b）与层间阴离子和水分子结合的LDH，以及（c）分散在胶体溶液中的脱落的LDH单层分子[44]Figure1-2SchematicrepresentationofLDHstructures,(a)layeredhydroxides,(b)theincorporatedLDHswithinterlayeranionsandwatermolecules,and(c)exfoliatedLDHmonolayersdispersedinacolloidalsolution.过渡金属和贵金属相结合的层状双氢氧化物纳米片是活性较好的OER催化剂。ChalaSA等人[45]用水热法制备了NiRu-LDHs纳米片。通过扫描电子显微镜（SEM）证明了NiRu-LDHs是六边形几何结构，而且是相互连接的纳米片状（图1-3a，b）。这些纳米片具有最小的自聚集和敞开结构，有利于电催化反应的进行。当电流密度为10mAcm-2时的过电势为161mV，说明NiRu-LDHs纳米片具有很好的OER活性。图1-3分别在较低和较高的放大倍数下，原始NiRu-LDHs纳米片的SEM图像（a，b）[45]Figure1-3SEMimagesofpristineNiRu-LDHsnanosheets(a,b)atlowerandhighermagnifications,respectively.
第1章绪论6研究者们越来越多的关注[40]。LDHs具有很多的优点：1）具有可控的分层结构（插层、拓扑变换、其他功能材料组装）等；2）与零维和一维材料相比，二维的LDHs暴露出了更多的活性位点；3）层间隙有利于水分子的扩散和气体产物的释放；4）层与层间阴离子之间的强静电相互作用提供了层间物质的有序排列和活性位点的可调性以及结构稳定性增强[41-43]。如图1-2所示，FangSong等研究者[44]通过液相剥离的方法，来制备一种新型的单层二维材料，研究了其OER活性。液相剥离后的LDHs的OER活性较高主要是由于边缘有丰富的活性位点和良好的导电性。图1-2LDH结构的示意图，（a）层状氢氧化物，（b）与层间阴离子和水分子结合的LDH，以及（c）分散在胶体溶液中的脱落的LDH单层分子[44]Figure1-2SchematicrepresentationofLDHstructures,(a)layeredhydroxides,(b)theincorporatedLDHswithinterlayeranionsandwatermolecules,and(c)exfoliatedLDHmonolayersdispersedinacolloidalsolution.过渡金属和贵金属相结合的层状双氢氧化物纳米片是活性较好的OER催化剂。ChalaSA等人[45]用水热法制备了NiRu-LDHs纳米片。通过扫描电子显微镜（SEM）证明了NiRu-LDHs是六边形几何结构，而且是相互连接的纳米片状（图1-3a，b）。这些纳米片具有最小的自聚集和敞开结构，有利于电催化反应的进行。当电流密度为10mAcm-2时的过电势为161mV，说明NiRu-LDHs纳米片具有很好的OER活性。图1-3分别在较低和较高的放大倍数下，原始NiRu-LDHs纳米片的SEM图像（a，b）[45]Figure1-3SEMimagesofpristineNiRu-LDHsnanosheets(a,b)atlowerandhighermagnifications,respectively.
本文编号：3356710
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于电催化的可持续能源前景示意图[7]
第1章绪论6研究者们越来越多的关注[40]。LDHs具有很多的优点：1）具有可控的分层结构（插层、拓扑变换、其他功能材料组装）等；2）与零维和一维材料相比，二维的LDHs暴露出了更多的活性位点；3）层间隙有利于水分子的扩散和气体产物的释放；4）层与层间阴离子之间的强静电相互作用提供了层间物质的有序排列和活性位点的可调性以及结构稳定性增强[41-43]。如图1-2所示，FangSong等研究者[44]通过液相剥离的方法，来制备一种新型的单层二维材料，研究了其OER活性。液相剥离后的LDHs的OER活性较高主要是由于边缘有丰富的活性位点和良好的导电性。图1-2LDH结构的示意图，（a）层状氢氧化物，（b）与层间阴离子和水分子结合的LDH，以及（c）分散在胶体溶液中的脱落的LDH单层分子[44]Figure1-2SchematicrepresentationofLDHstructures,(a)layeredhydroxides,(b)theincorporatedLDHswithinterlayeranionsandwatermolecules,and(c)exfoliatedLDHmonolayersdispersedinacolloidalsolution.过渡金属和贵金属相结合的层状双氢氧化物纳米片是活性较好的OER催化剂。ChalaSA等人[45]用水热法制备了NiRu-LDHs纳米片。通过扫描电子显微镜（SEM）证明了NiRu-LDHs是六边形几何结构，而且是相互连接的纳米片状（图1-3a，b）。这些纳米片具有最小的自聚集和敞开结构，有利于电催化反应的进行。当电流密度为10mAcm-2时的过电势为161mV，说明NiRu-LDHs纳米片具有很好的OER活性。图1-3分别在较低和较高的放大倍数下，原始NiRu-LDHs纳米片的SEM图像（a，b）[45]Figure1-3SEMimagesofpristineNiRu-LDHsnanosheets(a,b)atlowerandhighermagnifications,respectively.
第1章绪论6研究者们越来越多的关注[40]。LDHs具有很多的优点：1）具有可控的分层结构（插层、拓扑变换、其他功能材料组装）等；2）与零维和一维材料相比，二维的LDHs暴露出了更多的活性位点；3）层间隙有利于水分子的扩散和气体产物的释放；4）层与层间阴离子之间的强静电相互作用提供了层间物质的有序排列和活性位点的可调性以及结构稳定性增强[41-43]。如图1-2所示，FangSong等研究者[44]通过液相剥离的方法，来制备一种新型的单层二维材料，研究了其OER活性。液相剥离后的LDHs的OER活性较高主要是由于边缘有丰富的活性位点和良好的导电性。图1-2LDH结构的示意图，（a）层状氢氧化物，（b）与层间阴离子和水分子结合的LDH，以及（c）分散在胶体溶液中的脱落的LDH单层分子[44]Figure1-2SchematicrepresentationofLDHstructures,(a)layeredhydroxides,(b)theincorporatedLDHswithinterlayeranionsandwatermolecules,and(c)exfoliatedLDHmonolayersdispersedinacolloidalsolution.过渡金属和贵金属相结合的层状双氢氧化物纳米片是活性较好的OER催化剂。ChalaSA等人[45]用水热法制备了NiRu-LDHs纳米片。通过扫描电子显微镜（SEM）证明了NiRu-LDHs是六边形几何结构，而且是相互连接的纳米片状（图1-3a，b）。这些纳米片具有最小的自聚集和敞开结构，有利于电催化反应的进行。当电流密度为10mAcm-2时的过电势为161mV，说明NiRu-LDHs纳米片具有很好的OER活性。图1-3分别在较低和较高的放大倍数下，原始NiRu-LDHs纳米片的SEM图像（a，b）[45]Figure1-3SEMimagesofpristineNiRu-LDHsnanosheets(a,b)atlowerandhighermagnifications,respectively.
本文编号：3356710
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