负载于掺杂载体的过渡金属氧化物及磷化物电催化产氧催化剂的研究

发布时间：2021-10-06 18:53

　　电催化反应对很多可再生能源技术至关重要,例如用于能量转换和储存的燃料电池、金属-空气电池,以及产生高纯氢能的电解水技术等。这些能量装置/体系发生的反应主要是氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）和析氢反应（HER）,但是这些多步和多电子电化学反应通常具有较高的过电势和缓慢的动力学,因此需要催化剂来降低反应能垒,降低过程能耗,提高能量转化效率。目前被广泛报道的性能优异的催化剂大多是贵金属材料（钌、铱、铂及其氧化物等）,但由于贵金属在地球含量的匮乏,限制了其在工业上的广泛应用。另外,这些贵金属催化剂还存在着易中毒、选择性和稳定性较差等一或多方面问题,进一步降低了其整体效用。理想的电催化剂应具有以下特点:易于制备,稳定,成本低,并且最好具有双功能或者多功能催化能力。同时具有产氧和氧还原双功能的催化剂就可以大大简化再生电池（再生金属-空气电池和再生燃料电池等）的生产工艺,促进高效的能量转化和储存。基于以上分析,本论文设计了两种具有优异的ORR单功能和优异ORR/OER双功能性质的钴基催化剂。首先,利用热解Co（OH）₂和三聚氰胺（HNO₃处理的）的... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
Chapter 1 Introduction
    1.1 The Energy Problem
    1.2 Hydrogen Economy
    1.3 Hydrogen Production
    1.4 Electrocatalysis
        1.4.1 Electrode kinetics
        1.4.2 Factors of Electrocatalysis
    1.5 Hydrogen Evolution Reaction
    1.6 Oxygen Evolution Reaction
    1.7 Oxygen Reduction Reaction
    1.8 Fuel Cells
        1.8.1 Types of Fuel Cells
        1.8.2 Possible Applications
        1.8.3 Catalysts in Fuel Cells
Chapter 2 Co_2P/Co@Nitrogen-doped carbon as High Performance ORR/OERBifunctional Electrocatalyst
    2.1 Introduction
    2.2 Experimental Procedure
    2.3 Results and Discussion
    2.4 Conclusions
Chapter 3 High-Valence-State Ni O/Co_3O_4 Nanoparticles on Nitrogen-Doped Carbon forOxygen Evolution at Low Overpotential
    3.1 Introduction
    3.2 Experimental Procedure
    3.3 Results and Discussion
    3.4 Characterizations
    3.5 Conclusions
Chapter 4 Conclusions and Future Perspectives
    4.1 Conclusions
    4.2 Outlook
Appendix
References
List of Published and Submitted Papers
Acknowledgement


【参考文献】：
期刊论文
[1]Homogeneously dispersed multimetal oxygen-evolving catalysts[J].   Science Foundation in China. 2016(03)



本文编号：3420564