钴基复合材料的制备及其催化HER和HDS反应性能的研究
发布时间：2021-10-23 11:44
随着化石能源的减少和环境污染的加剧,生产清洁燃料和开发低成本,可持续和高效的新能源来替代化石燃料迫在眉睫。电解水析氢反应（HER）在制取氢气中起着至关重要的作用。同时,加氢脱硫（HDS）技术是从石油和石油产品中去除硫的最有效和广泛使用的技术。近年来,过渡金属催化剂尤其是钴基催化剂,由于具有催化性能好,储量丰富,价格低廉等特点而受到广泛关注。本文主要研究以ZIF-67作为钴源分别进行Mo和Fe掺杂后,催化剂的形貌效应和组成效应对HER和HDS活性的影响。同时还探讨了 HER和HDS催化反应之间的关系。具体研究内容如下:一、以ZIF-67为钴源,在合成过程中引入Mo元素,通过溶解热法得到MoS2-Co3S4空心多面体结构。空心多面体结构使催化剂具有较大的比表面积,可以暴露更多的活性位点,提高催化性能。与纯MoS2,Co3S4和共沉淀法制备的MoS2-Co3S4-coprecipitation纳米颗粒相比,MoS2-Co3S4空心多面体由于形貌作用以及Co3S4和MoS2的协同作用具有更优异的HER和HDS催化活性。此外,DFT计算研究了 MoS2和Co-Mo-S结构分别对HER和HDS所需...
【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】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１电解水的装置图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ??
?北京化工大学硕士研宄生学位论文???氧化态降低，以获得最佳的电子结构。在适当的处理条件下，ＨＥＲ催化活性得到显著??提高。该过程如图１－６所示。Ｈ＃３］等人将ＭｏＳ２沉积在黒磷（ＢＰ）纳米片上合出ＭｏＳ２－ＢＰ??复合材料，由于ＢＰ的费米能级高于ＭｏＳ２，电子可以从ＢＰ转移到ＭｏＳ２，导致电子??在Ｍ〇Ｓ２上积累，从而增加了本征交换电流密度，提高电催化活性。??ｍｍ?ｕ??（Ｂ）?Ｚ２ｒ?ｎ?????；?１￣??２０?－丨Ａ?丨?：??丨：??＾?１．２－???：??１０－?：??０８?０．０?０．５?１．０??ｘｉｎＵＭｏＳ２??图１－６?（Ａ）锂电化学插层到Ｍ〇Ｓ２纳米膜中的原理图和（Ｂ）恒电流放电曲线。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?（Ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ?ｉｎｔｏ?Ｍ０Ｓ２?ｎａｎｏｆｉｌｍ?ａｎｄ?（Ｂ）??ｇａｌｖａｎｏｓｔａｔｉｃ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｃｕｒｖｅｓ．??向过渡金属中掺杂入Ｐ原子可以形成过渡金属磷化物，结构中的Ｐ原子在ＨＥＲ??过程中起着核心的作用ｔ？。这是因为Ｐ原子有着比金属原子更高的电负性，从而带上??负电荷，在ＨＥＲ过程中成为活性中心吸引带正电的质子。因此适当提高过渡金属磷??化物中Ｐ原子含量可以提高ＨＥＲ催化性能。ＰａｎＭｌ等人通过调节前驱体中Ｐ：Ｎｉ比，??合成了形态相似但不同相的单分散磷化镍纳米颗粒，包括Ｎｉ１２Ｐ５、Ｎｉ２Ｐ和Ｎｉ５Ｐ４。在??制备的催化剂中，Ｐ含量最高的催化剂（４４?ａｔ?％Ｐ）活性和稳定性最高。大多数高温??磷化制备的过渡金属磷化物通常存
?第一章绪论???的是与载体表面成键的那些单层和薄层堆积的Ｍ〇Ｓ２粒子，以及有助剂修饰的这些微??晶边缘的物种，即“Ｃｏ－Ｍｏ－Ｓ”模型结构【６７］。该模型认为，在ＭｏＳ２中掺入Ｃｏ或Ｎｉ??作助剂是Ｃｏ－Ｍｏ＿Ｓ或Ｎｉ＿Ｍｏ－Ｓ结构的催化剂有高催化活性的原因。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]World Energy Outlook 2017 China Special Report Released in Beijing[J]. China Oil & Gas. 2018(01)
[2]4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应机理的研究 Ⅰ.NiW体系催化剂的催化行为[J]. 左东华,谢玉萍,聂红,石亚华,李灿. 催化学报. 2002(03)
硕士论文
[1]SBA-15分子筛基柴油加氢脱硫催化剂制备及性能研究[D]. 莫家乐.华南理工大学 2012
本文编号：3453126
【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】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１电解水的装置图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ??
?北京化工大学硕士研宄生学位论文???氧化态降低，以获得最佳的电子结构。在适当的处理条件下，ＨＥＲ催化活性得到显著??提高。该过程如图１－６所示。Ｈ＃３］等人将ＭｏＳ２沉积在黒磷（ＢＰ）纳米片上合出ＭｏＳ２－ＢＰ??复合材料，由于ＢＰ的费米能级高于ＭｏＳ２，电子可以从ＢＰ转移到ＭｏＳ２，导致电子??在Ｍ〇Ｓ２上积累，从而增加了本征交换电流密度，提高电催化活性。??ｍｍ?ｕ??（Ｂ）?Ｚ２ｒ?ｎ?????；?１￣??２０?－丨Ａ?丨?：??丨：??＾?１．２－???：??１０－?：??０８?０．０?０．５?１．０??ｘｉｎＵＭｏＳ２??图１－６?（Ａ）锂电化学插层到Ｍ〇Ｓ２纳米膜中的原理图和（Ｂ）恒电流放电曲线。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?（Ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ?ｉｎｔｏ?Ｍ０Ｓ２?ｎａｎｏｆｉｌｍ?ａｎｄ?（Ｂ）??ｇａｌｖａｎｏｓｔａｔｉｃ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｃｕｒｖｅｓ．??向过渡金属中掺杂入Ｐ原子可以形成过渡金属磷化物，结构中的Ｐ原子在ＨＥＲ??过程中起着核心的作用ｔ？。这是因为Ｐ原子有着比金属原子更高的电负性，从而带上??负电荷，在ＨＥＲ过程中成为活性中心吸引带正电的质子。因此适当提高过渡金属磷??化物中Ｐ原子含量可以提高ＨＥＲ催化性能。ＰａｎＭｌ等人通过调节前驱体中Ｐ：Ｎｉ比，??合成了形态相似但不同相的单分散磷化镍纳米颗粒，包括Ｎｉ１２Ｐ５、Ｎｉ２Ｐ和Ｎｉ５Ｐ４。在??制备的催化剂中，Ｐ含量最高的催化剂（４４?ａｔ?％Ｐ）活性和稳定性最高。大多数高温??磷化制备的过渡金属磷化物通常存
?第一章绪论???的是与载体表面成键的那些单层和薄层堆积的Ｍ〇Ｓ２粒子，以及有助剂修饰的这些微??晶边缘的物种，即“Ｃｏ－Ｍｏ－Ｓ”模型结构【６７］。该模型认为，在ＭｏＳ２中掺入Ｃｏ或Ｎｉ??作助剂是Ｃｏ－Ｍｏ＿Ｓ或Ｎｉ＿Ｍｏ－Ｓ结构的催化剂有高催化活性的原因。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]World Energy Outlook 2017 China Special Report Released in Beijing[J]. China Oil & Gas. 2018(01)
[2]4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应机理的研究 Ⅰ.NiW体系催化剂的催化行为[J]. 左东华,谢玉萍,聂红,石亚华,李灿. 催化学报. 2002(03)
硕士论文
[1]SBA-15分子筛基柴油加氢脱硫催化剂制备及性能研究[D]. 莫家乐.华南理工大学 2012
本文编号：3453126
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3453126.html
