基于过渡金属化合物的制备及其催化析氢性能的研究
发布时间：2021-10-18 08:11
作为一种无污染,储量丰富,利用率高的清洁能源,氢能源被认为是未来可代替化石燃料的最佳选择之一。电解水技术是大规模制氢的重要途径,但商业电解水制氢需要高效的催化剂以减少能耗,在较低的过电势下达到较大的阴极电流密度。目前最好的析氢催化剂是铂等贵金属,但是由于自然界资源匮乏及昂贵的价格等问题,所以铂基催化剂也没有得到很好的发展。因此开发其他性能优异和价格低廉的非贵金属催化剂刻不容缓。过渡金属化合物因含量丰富、种类繁多、催化活性高等特点被广泛用做电化学析氢催化剂。本论文以过渡金属硒化物、磷化物为例,探究了如何提高过渡金属化合物的析氢催化活性,利用简单的方法合成MoO2/MoSe2、CNFs/CoSe2、CoP/Ni三种催化剂,并对其进行物理表征和电化学测试,具体如下:（1）用简单水热加高温硒化的方法制备微球结构的MoO2/MoSe2复合物,在导电氧化层MoO2表面形成MoSe2,MoSe2作为催化剂活性中心,二者协同效应...
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 电解水简介
1.2.1 电解水的发展史
1.2.2 电解水原理及析氢反应
1.3 氢析出催化剂的研究进展
1.3.0 过渡金属合金
1.3.1 过渡金属硫化物
1.3.2 过渡金属硒化物
1.3.3 过渡金属磷化物
1.3.4 过渡金属碳化物
1.3.5 过渡金属氮化物和硼化物
1.4 本文的研究内容和意义
参考文献
第二章 实验试剂、仪器及表征方法
2.1 实验药品和仪器设备
2.1.1 主要实验药品
2.1.2 主要仪器设备
2.2 材料结构分析及表征方法
2.2.1 X射线粉末衍射仪
2.2.2 扫描电子显微镜和透射电子显微镜
2.2.3 比表面及孔径分析仪
2.2.4 X射线光电子能谱
2.2.5 拉曼光谱分析
2.3 材料的电化学性能测试方法
2.3.1 工作电极的制备
2.3.2 线性扫描伏安法
2.3.3 计时电流法
2.3.4 交流阻抗法
2.3.5 循环伏安法
第三章 MoO_2/MoSe_2复合材料的制备及其作为高效析氢催化剂
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 结果与讨论
3.3.1 MoO_2/MoSe_2的XRD和Raman分析
3.3.2 SEM和TEM形貌分析
3.3.3 电化学性能分析
3.4 结论
参考文献
第四章 碳纳米纤维负载硒化钴颗粒的合成及其析氢性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 Raman光谱分析
4.3.3 SEM和TEM形貌分析
4.3.4 比表面分析
4.3.5 X射线光电子能谱分析
4.3.6 电化学性能分析
4.4 结论
参考文献
第五章 磷化钴直接长于泡沫镍作为高效的析氢电极材料
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 SEM和TEM形貌分析
5.3.3 电化学性能分析
5.4 结论
参考文献
结论与展望
硕士期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
博士论文
[1]基于钴纳米晶的高性能电化学催化剂的制备及电解水性能的研究[D]. 刘炳瑞.中国科学技术大学 2017
[2]基于过渡金属化合物的催化剂的制备与电催化性能研究[D]. 刘梦佳.清华大学 2016
硕士论文
[1]碳基过渡金属（铁、钴、镍）电催化剂的合成与性能研究[D]. 臧一鹏.中国科学技术大学 2017
[2]功能化碳纳米管电解水析氢催化剂[D]. 崔泽华.西南大学 2017
[3]过渡金属磷化物/碳基复合材料制备及其氢析出性能研究[D]. 沈娟霞.温州大学 2016
[4]过渡金属硫化物氢析出催化剂的结构设计与性能优化[D]. 欧阳灿斌.湖南大学 2016
[5]新型催化剂的合成及其催化电解水性能的研究[D]. 李如春.暨南大学 2016
[6]3d过渡金属合金层状双氢氧化物的制备及其电解水催化性能[D]. 刘青云.湖北大学 2016
[7]基于过渡金属电解水催化剂的制备及性能研究[D]. 施金乐.重庆师范大学 2016
[8]碳纳米管负载钴、镍硫化物催化剂电解水析氧的研究[D]. 李钟平.华南理工大学 2014
[9]过渡金属磷化物的制备及其电解水制氢性能研究[D]. 王志平.中南大学 2014
[10]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：3442513
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 电解水简介
1.2.1 电解水的发展史
1.2.2 电解水原理及析氢反应
1.3 氢析出催化剂的研究进展
1.3.0 过渡金属合金
1.3.1 过渡金属硫化物
1.3.2 过渡金属硒化物
1.3.3 过渡金属磷化物
1.3.4 过渡金属碳化物
1.3.5 过渡金属氮化物和硼化物
1.4 本文的研究内容和意义
参考文献
第二章 实验试剂、仪器及表征方法
2.1 实验药品和仪器设备
2.1.1 主要实验药品
2.1.2 主要仪器设备
2.2 材料结构分析及表征方法
2.2.1 X射线粉末衍射仪
2.2.2 扫描电子显微镜和透射电子显微镜
2.2.3 比表面及孔径分析仪
2.2.4 X射线光电子能谱
2.2.5 拉曼光谱分析
2.3 材料的电化学性能测试方法
2.3.1 工作电极的制备
2.3.2 线性扫描伏安法
2.3.3 计时电流法
2.3.4 交流阻抗法
2.3.5 循环伏安法
第三章 MoO_2/MoSe_2复合材料的制备及其作为高效析氢催化剂
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 结果与讨论
3.3.1 MoO_2/MoSe_2的XRD和Raman分析
3.3.2 SEM和TEM形貌分析
3.3.3 电化学性能分析
3.4 结论
参考文献
第四章 碳纳米纤维负载硒化钴颗粒的合成及其析氢性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 Raman光谱分析
4.3.3 SEM和TEM形貌分析
4.3.4 比表面分析
4.3.5 X射线光电子能谱分析
4.3.6 电化学性能分析
4.4 结论
参考文献
第五章 磷化钴直接长于泡沫镍作为高效的析氢电极材料
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 SEM和TEM形貌分析
5.3.3 电化学性能分析
5.4 结论
参考文献
结论与展望
硕士期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
博士论文
[1]基于钴纳米晶的高性能电化学催化剂的制备及电解水性能的研究[D]. 刘炳瑞.中国科学技术大学 2017
[2]基于过渡金属化合物的催化剂的制备与电催化性能研究[D]. 刘梦佳.清华大学 2016
硕士论文
[1]碳基过渡金属（铁、钴、镍）电催化剂的合成与性能研究[D]. 臧一鹏.中国科学技术大学 2017
[2]功能化碳纳米管电解水析氢催化剂[D]. 崔泽华.西南大学 2017
[3]过渡金属磷化物/碳基复合材料制备及其氢析出性能研究[D]. 沈娟霞.温州大学 2016
[4]过渡金属硫化物氢析出催化剂的结构设计与性能优化[D]. 欧阳灿斌.湖南大学 2016
[5]新型催化剂的合成及其催化电解水性能的研究[D]. 李如春.暨南大学 2016
[6]3d过渡金属合金层状双氢氧化物的制备及其电解水催化性能[D]. 刘青云.湖北大学 2016
[7]基于过渡金属电解水催化剂的制备及性能研究[D]. 施金乐.重庆师范大学 2016
[8]碳纳米管负载钴、镍硫化物催化剂电解水析氧的研究[D]. 李钟平.华南理工大学 2014
[9]过渡金属磷化物的制备及其电解水制氢性能研究[D]. 王志平.中南大学 2014
[10]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：3442513
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3442513.html
