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过渡金属氢氧化物与硫化物电极的制备及其电催化水分解性能

发布时间:2021-10-23 05:51
  电解水制氢工艺简单、产品纯度高,被认为是未来理想的制氢技术。电解水因电极极化导致过电压大,制氢成本高,催化剂可以有效解决这一问题。过渡金属催化剂价格低廉,催化潜力大,作为电催化水分解催化剂得到广泛关注。本文制备了系列过渡金属氢氧化物与硫化物电极,并探究其HER/OER催化性能。本文首先采用计时电流法(Amperometic i-t Curve,Ai-t),电沉积制备了系列无粘结剂的Ni-Fe/Ti析氧电极,镍铁氢氧化物纳米颗粒紧密包裹钛网。电极催化活性随着沉积液中Ni含量的增加先增大后减小,Ni/Fe摩尔比为9:1时,电极显示出最好的OER催化活性,在0.1 mol·L-1 KOH中,Ni9Fel/Ti电极在电流密度为50 mA·cm-2时的过电位为280 mV,对应Tafel斜率为29.6 mV·dec-1。镍铁双金属的协同作用提升了电极催化活性。以硫脲为硫源,采用固相硫化法对Ni9Fel/Ti电极进行硫化,制备了系列Ni9Fel S/Ti电极。催化剂颗粒团聚,呈现NiS2与NiSO4(H2O)6的晶相结构。硫化极大提升了电极的析氢催化活性,探究硫化温度及硫脲加入量对电极析氢催化活性... 

【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:95 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

过渡金属氢氧化物与硫化物电极的制备及其电催化水分解性能


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曲线,极化曲线,溶液,样品


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曲线,极化曲线,溶液,样品


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【参考文献】:
期刊论文
[1]探究新能源战略对国民经济可持续发展的影响[J]. 于聪.  中国集体经济. 2019(05)
[2]氢燃料电池汽车发展趋势分析[J]. 郜昊强,宋业建.  汽车零部件. 2018(12)
[3]水电解析氢低贵/非贵金属催化剂的研究进展[J]. 李阳,罗兆艳,葛君杰,刘长鹏,邢巍.  电化学. 2018(06)
[4]能源转型下可再生能源发展现状与趋势研究[J]. 刘媛媛.  中国经贸导刊(中). 2018(35)
[5]制氢技术现状分析及发展[J]. 王昊.  化工设计通讯. 2018(11)
[6]太阳能制氢技术进展[J]. 鲍君香.  能源与节能. 2018(11)
[7]非贵金属电催化析氧催化剂的最新进展[J]. 赵丹丹,张楠,卜令正,邵琪,黄小青.  电化学. 2018(05)
[8]生物质制氢技术研究进展[J]. 杨琦,苏伟,姚兰,孙艳.  化工新型材料. 2018(10)
[9]碳化钼纳米材料的制备及电催化析氢性能[J]. 杨盼,石松,代斌,刘志勇,郭旭虹,彭邦华.  石河子大学学报(自然科学版). 2018(03)
[10]国内外工业化制氢技术的研究进展[J]. 王东军,姜伟,赵仲阳,金书含,何昌洪,何玉莲.  工业催化. 2018(05)

博士论文
[1]基于贵金属设计高效的电解水催化剂[D]. 江彬彬.苏州大学 2018



本文编号:3452595

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