镍基硒化物和碲化物及其复合材料的电催化析氧性能研究
发布时间：2021-10-18 13:36
氢能源是替代传统燃料的重要候选者。电解水制氢技术是最有效的制氢方法。然而,阳极缓慢的动力学析氧反应限制了电解水发展。贵金属氧化物（RuO2和IrO2）被证明是最有效的析氧催化剂,但是其高价格、低储量和稳定性差等缺点限制电解水的商业应用。因此,需要寻找新型廉价高效的过渡金属化合物代替贵金属化合物作为电解水催化剂。本文以Ni基硒化物和碲化物及其复合物为研究对象,通过简单的一步水热法制备了NiSe,NiSe2和Ni3Se2催化剂,NiSe,NiSe2和Ni3Se2与MWCNTs的复合物,以及原位生长在泡沫镍上的NiTe复合催化剂。系统研究了催化剂结构和形貌以及催化剂的析氧性能,分析了材料结构与催化性能的关系。具体研究内容主要分为以下三个方面:（1）通过简单的一步水热法制备了NiSe,NiSe2和Ni3Se2催化剂,并研究它们的化学组成,晶体结构,粒子尺寸...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：77 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 氢能源概述
1.2.1 氢气的应用前景
1.2.2 制氢技术概述
1.3 电解水制氢的原理
1.4 NI基催化剂研究进展
1.4.1 Ni基氧化物
1.4.2 Ni基磷化物
1.4.3 Ni基层状氢氧化物
1.4.4 Ni基硫属族化合物
1.5 NI基催化剂的合成方法
1.5.1 电化学沉积
1.5.2 高温固相热解反应
1.5.3 模板法
1.5.4 离子交换法
1.5.5 水热法和溶剂热法
1.6 NI基催化剂形貌与结构设计
1.7 本文主要研究思路和内容
第二章 实验方法
2.1 实验仪器及设备
2.2 材料的形貌和结构表征
2.2.1 X射线衍射仪(XRD)
2.2.2 Rietveld全谱拟合法
2.2.3 扫描电镜分析和X射线光电子能谱分析(SEM和EDS)
2.2.4 透射电子显微镜(TEM)
2.2.5 X射线光电子能谱分析(XPS)
2.3 工作电极的预处理与制备
2.3.1 工作电极的预处理
2.3.2 工作电极的制备
2.4 电化学性能测试
第三章 NISE系列化合物的制备与析氧性能研究
3.1 引言
3.2 催化剂的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2成分与形貌结构分析
3.3.2 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2的析氧性能与机理分析
3.4 本章小结
第四章 NISE与 MWCNTS复合物析氧性能的研究
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.2.1 MWCNTs的纯化
4.2.2 MWCNTs的氧化
4.2.3 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2与MWCNTs复合物的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2与MWCNTs复合物的成分与形貌结构分析
4.3.2 不同含量MWCNTs对 NiSe/MWCNTs析氧性能的影响
4.3.3 NiSe/MWCNTs复合材料的析氧性能和MWCNTs的作用
4.4 本章小结
第五章 NITE/NF片状阵列复合物的制备与析氧性能研究
5.1 引言
5.2 催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 不同温度下合成的原位生长在泡沫镍上NiTe化合物的结构与形貌分析
5.3.2 不同温度下合成的NiTe/NF的析氧性能分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]氢气的来源及应用[J]. 郗凌霄,姚立国. 精细与专用化学品. 2017(10)
[2]丰田氢燃料电池车款Mirai续航502公里[J]. 李忠东. 轻型汽车技术. 2015(Z4)
[3]氢能源的利用现状分析[J]. 赵永志,蒙波,陈霖新,王赓,郑津洋,顾超华,张鑫,张俊峰. 化工进展. 2015(09)
[4]太阳能光催化制氢的科学机遇和挑战[J]. 李灿. 光学与光电技术. 2013(01)
[5]绿色能源氢能及其电解水制氢技术进展[J]. 刘芸. 电源技术. 2012(10)
[6]水制氢技术研究进展[J]. 于娇娇,苏伟,孙艳. 化学工业与工程. 2012(05)
[7]氢燃料电池汽车新进展[J]. 毛宗强,甘颖. 太阳能. 2012(08)
[8]我国醇醚燃料行业现状及发展趋势[J]. 降连保. 中国石油和化工经济分析. 2010(10)
[9]氢能利用与制氢储氢技术研究现状[J]. 林才顺,魏浩杰. 节能与环保. 2010(02)
[10]制氢技术研究进展[J]. 李冬燕. 河北化工. 2008(04)
博士论文
[1]低明度多色系铝粉颜料的制备及红外特性研究[D]. 刘云峰.电子科技大学 2017
[2]中国能源系统转型及可再生能源消纳路径研究[D]. 柳逸月.兰州大学 2017
本文编号：3442893
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：77 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 氢能源概述
1.2.1 氢气的应用前景
1.2.2 制氢技术概述
1.3 电解水制氢的原理
1.4 NI基催化剂研究进展
1.4.1 Ni基氧化物
1.4.2 Ni基磷化物
1.4.3 Ni基层状氢氧化物
1.4.4 Ni基硫属族化合物
1.5 NI基催化剂的合成方法
1.5.1 电化学沉积
1.5.2 高温固相热解反应
1.5.3 模板法
1.5.4 离子交换法
1.5.5 水热法和溶剂热法
1.6 NI基催化剂形貌与结构设计
1.7 本文主要研究思路和内容
第二章 实验方法
2.1 实验仪器及设备
2.2 材料的形貌和结构表征
2.2.1 X射线衍射仪(XRD)
2.2.2 Rietveld全谱拟合法
2.2.3 扫描电镜分析和X射线光电子能谱分析(SEM和EDS)
2.2.4 透射电子显微镜(TEM)
2.2.5 X射线光电子能谱分析(XPS)
2.3 工作电极的预处理与制备
2.3.1 工作电极的预处理
2.3.2 工作电极的制备
2.4 电化学性能测试
第三章 NISE系列化合物的制备与析氧性能研究
3.1 引言
3.2 催化剂的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2成分与形貌结构分析
3.3.2 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2的析氧性能与机理分析
3.4 本章小结
第四章 NISE与 MWCNTS复合物析氧性能的研究
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.2.1 MWCNTs的纯化
4.2.2 MWCNTs的氧化
4.2.3 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2与MWCNTs复合物的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 NiSe_2,NiSe和 Ni_3Se_2与MWCNTs复合物的成分与形貌结构分析
4.3.2 不同含量MWCNTs对 NiSe/MWCNTs析氧性能的影响
4.3.3 NiSe/MWCNTs复合材料的析氧性能和MWCNTs的作用
4.4 本章小结
第五章 NITE/NF片状阵列复合物的制备与析氧性能研究
5.1 引言
5.2 催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 不同温度下合成的原位生长在泡沫镍上NiTe化合物的结构与形貌分析
5.3.2 不同温度下合成的NiTe/NF的析氧性能分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]氢气的来源及应用[J]. 郗凌霄,姚立国. 精细与专用化学品. 2017(10)
[2]丰田氢燃料电池车款Mirai续航502公里[J]. 李忠东. 轻型汽车技术. 2015(Z4)
[3]氢能源的利用现状分析[J]. 赵永志,蒙波,陈霖新,王赓,郑津洋,顾超华,张鑫,张俊峰. 化工进展. 2015(09)
[4]太阳能光催化制氢的科学机遇和挑战[J]. 李灿. 光学与光电技术. 2013(01)
[5]绿色能源氢能及其电解水制氢技术进展[J]. 刘芸. 电源技术. 2012(10)
[6]水制氢技术研究进展[J]. 于娇娇,苏伟,孙艳. 化学工业与工程. 2012(05)
[7]氢燃料电池汽车新进展[J]. 毛宗强,甘颖. 太阳能. 2012(08)
[8]我国醇醚燃料行业现状及发展趋势[J]. 降连保. 中国石油和化工经济分析. 2010(10)
[9]氢能利用与制氢储氢技术研究现状[J]. 林才顺,魏浩杰. 节能与环保. 2010(02)
[10]制氢技术研究进展[J]. 李冬燕. 河北化工. 2008(04)
博士论文
[1]低明度多色系铝粉颜料的制备及红外特性研究[D]. 刘云峰.电子科技大学 2017
[2]中国能源系统转型及可再生能源消纳路径研究[D]. 柳逸月.兰州大学 2017
本文编号：3442893
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3442893.html
