碳纤维上三维石墨烯的生长及其复合材料制备与催化性能
发布时间：2021-08-22 06:41
目前最先进的水分解电催化剂是贵金属催化剂,但由于其储量少、稳定性差和尺寸受限的原因很难大规模实际应用,亟需开发新型非贵金属催化剂替代。在三维多孔导电基底表面原位生长垂直取向的二维活性材料,提高导电性的同时能实现比表面积最大化,提供更多的活性边缘位点,促进气泡的释放及催化剂表面活性位点的释放,非常合适作为水分解电催化材料。本文用化学气相沉积法（CVD）在碳纤维表面生长高比表面积、高电导率和高稳定性的垂直取向三维石墨烯（3DVG）纳米片。再以氯化钼和硫粉为生长源,在3DVG纳米片表面热CVD生长MoS2纳米片,并通过生长温度、保温时间、生长源配比调控3DVG/MoS2纳米片的结构。结果表明:在450℃下生长得到MoS2块体随时间延长逐渐变薄;在500℃下MoS2纳米片不断长大、变密;在550℃下MoS2纳米片尺寸不再变化,垂直基底表面径向生长,活性边缘位点充分暴露。在550℃下生长10 min,使氯化钼和硫粉质量比为1:5、1:4、1:3、1:2,生长完成后在1 M KOH溶液的标...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a）空心石墨烯球的合成示意图；b）多层石墨烯包覆的镍纳米颗粒的SEM和高分辨率TEM（插图）图像；c）空心石墨烯球的TEM图像；d）空心石墨烯球的高分辨率
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文辟了一条新途径。此外，钴基纳米粒子装饰在三维多孔碳纳米纤维网络（CNF@Co）上[40]，互连的多孔三维网络提供了丰富的通道和界面，导致有效的质量传递和氧气释放。CNF@Co 的 OER 催化剂需要 314 mV 的过电位能在碱性溶液中达到 10 mA cm-2。
在 1.73 V（未补偿内阻）下可以获得 20 mA cm-2的电流密度，这为制备双功能气体析出纤维电极提供了一种简便的策略[47]。张等人[48]还制作了碳纸/碳纳米管/硫化钴纳米片的集成三维水分解电极。该电极在 1.0 mol L-1KOH 中在具有 1.743 V 的工作电位的情况下，使用双电极配置，获得 10 mA cm-2的电流密度。此外，AAA 电池（标称电压为 1.5 V）可以驱动整体水分解，并有明显的气泡释放（图 1-5 b））。
本文编号：3357215
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a）空心石墨烯球的合成示意图；b）多层石墨烯包覆的镍纳米颗粒的SEM和高分辨率TEM（插图）图像；c）空心石墨烯球的TEM图像；d）空心石墨烯球的高分辨率
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文辟了一条新途径。此外，钴基纳米粒子装饰在三维多孔碳纳米纤维网络（CNF@Co）上[40]，互连的多孔三维网络提供了丰富的通道和界面，导致有效的质量传递和氧气释放。CNF@Co 的 OER 催化剂需要 314 mV 的过电位能在碱性溶液中达到 10 mA cm-2。
在 1.73 V（未补偿内阻）下可以获得 20 mA cm-2的电流密度，这为制备双功能气体析出纤维电极提供了一种简便的策略[47]。张等人[48]还制作了碳纸/碳纳米管/硫化钴纳米片的集成三维水分解电极。该电极在 1.0 mol L-1KOH 中在具有 1.743 V 的工作电位的情况下，使用双电极配置，获得 10 mA cm-2的电流密度。此外，AAA 电池（标称电压为 1.5 V）可以驱动整体水分解，并有明显的气泡释放（图 1-5 b））。
本文编号：3357215
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