掺杂二硫化钼负载石墨烯的可控制备及其电催化析氢性能

发布时间：2021-08-28 00:07

　　氢能作为一种零污染、来源丰富且可循环利用的物质,被认为是一种最理想的“未来能源”。电催化电解制氢是一种具有效率高、节约能源、安全可靠无污染的制氢技术。电催化技术成为电解水制氢的最佳途径之一。三维石墨烯具有很大的比表面积、高孔隙率和导电率却基本没有催化活性,而过渡金属硫化物具有高的电催化活性位点,但比表面积小且导电率低。将二者进行复合,将掺杂过渡金属硫化物纳米颗粒负载到石墨烯三维网络骨架上,能够充分利用各自的优点和协同作用,获得高性能的电催化析氢材料。本文通过一步水热法,探索一系列反应条件:不同的钼源、反应温度、反应时间、不同质量比MoS₂/rGO（w/w）。在低能高效下一步合成超薄二硫化钼纳米颗粒/三维石墨烯（UT-MoS₂/rGO）和元素A掺杂超薄二硫化钼纳米颗粒/三维石墨烯（A-MoS₂/rGO）。采用XRD、Raman、TEM和XPS等手段表征材料结构和组成,循环伏安曲线、极化曲线、Tafel曲线斜率、循环稳定性和交流阻抗谱等评价电极的电化学性能,对影响电极电化学性能的材料结构、组成等进行了分析。研究结果表明:以磷... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电解水氧化还原反应装置图

图 1.2 氢能供求图、医学用途：氢是一种理想的自由基，可以良好地清除毒性自由基，具应用前景。在 2001 年，法国学者使用高压氢气治疗肝脏寄生虫的感染本学者证明了呼吸含 2%氢气的氧气混合气体可以治疗肝和心肌缺血再于应激引起的神经损伤和基因缺陷造成应激动物的慢性氧化损伤，通过可以得到一定的治疗。、在交通生活中，由于氢气是含能量很大的可燃物质。因此，目前，氢重点在于汽车，航天，公交，潜水艇等方面的应用。2018 年 9 月 28 日燃料电池动力公交车在中国光谷武汉东湖新技术开发区 359 路公交线汉首座加氢站同步启用，标志着武汉市氢燃料电池动力公交车全面进入行新阶段。

内蒙古科技大学硕士学位论文吸附自由能的变化ΔGH的关系图[50]，可以看出其不仅用于过渡金属化合物等。贵金属 Pt 位于火山的顶端，GH接近零的氢吸附能力。根据 Sabatier 原则，以 Pt 为结合过于强烈，阻断活性位点并且不能产生氢。其右侧能稳定中间状态和防止反应发生。

【参考文献】：
期刊论文
[1]二硫化钼纳米片/碳纳米纤维杂化材料的制备及其析氢性能[J]. 万萌,虞丹妮,朱罕,张明,杜明亮.  无机化学学报. 2017(04)



本文编号：3367379