基于Keggin型多酸基金属有机框架复合电极材料的制备及其电化学传感和析氢性能研究
发布时间：2021-10-25 15:29
多酸基金属有机框架材料（POMOFs）由于既呈现出金属有机框架材料（MOFs）的多孔性又展示出多金属氧酸盐（POMs）优良的氧化还原活性,使其在电化学领域受到广泛关注。但是POMOFs材料通常为粉末,需要与Nafion或PTFE等进行混合后滴涂在玻碳电极上进行电化学测试。因此存在一些缺陷:（1）聚合物粘结剂一般会增加电阻和掩盖催化活性位点,导致催化活性降低;（2）粉末材料在电极表面分散性差以及与基底之间作用力弱。为了弥补以上缺点,在本论文中将POMOFs晶体材料通过一步水热法将其原位生长在导电基底碳布上,形成均匀的膜材料,制备出复合电极,并对其对于溴酸盐的电化学传感性能以及电催化析氢性能进行了详细的研究,具体的研究工作如下:（1）选取 MOFs 材料（HKUST-1）作为载体、Keggin 型多酸（PMo12、PW12）作为客体分子以及碳布作为导电基底。在本实验中,将三者结合,利用一步水热法将POMs封装于HKUST-1的结构孔腔中,制备出POMOFs晶体材料并将其原位生长于导电基底碳布上形成均匀的晶体膜,制备了三种复合电极膜材料 NENU-3/CC、NENU-5/CC 与 PMo12...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 前言
1.2 金属有机框架材料(MOFs)概述
1.2.1 MOFs材料简述
1.2.2 MOFs材料在电化学领域的应用
1.3 多金属氧酸盐(POMs)概述
1.3.1 POMs材料简述
1.3.2 POMs材料在电化学领域的应用
1.4 Keggin型多酸基金属有机框架(POMOFs)概述
1.4.1 POMOFs材料的简述
1.4.2 POMOFs材料在电化学领域的应用
1.4.3 POMOFs材料目前存在的不足
1.5 Keggin型POMOFs复合膜材料概述
1.5.1 MOFs与POMOFs复合膜材料简述
1.5.2 POMOFs复合膜材料在电化学传感领域的应用
1.5.3 POMOFs复合膜材料在电催化析氢领域中的应用
1.6 本论文的选题目的及意义
2 POMOFs复合电极材料的制备与表征
2.1 引言
2.2 试剂与表征方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 复合电极材料的表征方法
2.3 复合电极材料的制备
2.3.1 碳布的预处理
2.3.2 POMOFs复合电极材料的制备
2.4 复合电极材料的基本表征
2.4.1 X射线粉末衍射(PXRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)
2.4.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.4.4 红外光谱分析(IR)
2.4.5 热重分析(TGA)
2.5 小结
3 HKUST-1/CC、NENU-3/CC与NENU-5/CC三种复合电极对BrO_3~-的检测
3.1 引言
3.2 试剂与测试方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 复合电极的水稳定性
3.3.2 最佳电解液的选择性研究
3.3.3 NENU-3/C和NENU-5/CC的电化学基本表征
3.3.4 NENU-3/C和NENU-5/CC对溴酸盐的安培检测
3.3.5 NENU-3/CC和NENU-5/CC修饰电极的选择性与稳定性研究
3.3.6 NENU-3/CC和NENU-5/CC修饰电极的再现性与重复性研究
3.3.7 实际样品检测
3.4 小结
4 PMo_(12)@PW_(12)@HKUST-1/CC衍生磷化物的电催化析氢性能研究
4.1 引言
4.2 试剂与表征方法
4.2.1 实验试剂
4.2.2 Cu-Mo-W-P/CC的表征方法
4.2.3 Cu-Mo-W-P/CC的制备
4.2.4 电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 Cu-Mo-W-P/CC的形貌及其结构表征
4.3.2 Cu-Mo-W-P/CC酸性电解液中的HER催化性能研究
4.3.3 Cu-Mo-W-P/CC中性电解液中的HER催化性能研究
4.3.4 Cu-Mo-W-P/CC碱性电解液中的HER催化性能研究
4.4 小结
5 结论、创新点与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文目录
本文编号：3457688
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 前言
1.2 金属有机框架材料(MOFs)概述
1.2.1 MOFs材料简述
1.2.2 MOFs材料在电化学领域的应用
1.3 多金属氧酸盐(POMs)概述
1.3.1 POMs材料简述
1.3.2 POMs材料在电化学领域的应用
1.4 Keggin型多酸基金属有机框架(POMOFs)概述
1.4.1 POMOFs材料的简述
1.4.2 POMOFs材料在电化学领域的应用
1.4.3 POMOFs材料目前存在的不足
1.5 Keggin型POMOFs复合膜材料概述
1.5.1 MOFs与POMOFs复合膜材料简述
1.5.2 POMOFs复合膜材料在电化学传感领域的应用
1.5.3 POMOFs复合膜材料在电催化析氢领域中的应用
1.6 本论文的选题目的及意义
2 POMOFs复合电极材料的制备与表征
2.1 引言
2.2 试剂与表征方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 复合电极材料的表征方法
2.3 复合电极材料的制备
2.3.1 碳布的预处理
2.3.2 POMOFs复合电极材料的制备
2.4 复合电极材料的基本表征
2.4.1 X射线粉末衍射(PXRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)
2.4.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.4.4 红外光谱分析(IR)
2.4.5 热重分析(TGA)
2.5 小结
3 HKUST-1/CC、NENU-3/CC与NENU-5/CC三种复合电极对BrO_3~-的检测
3.1 引言
3.2 试剂与测试方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 复合电极的水稳定性
3.3.2 最佳电解液的选择性研究
3.3.3 NENU-3/C和NENU-5/CC的电化学基本表征
3.3.4 NENU-3/C和NENU-5/CC对溴酸盐的安培检测
3.3.5 NENU-3/CC和NENU-5/CC修饰电极的选择性与稳定性研究
3.3.6 NENU-3/CC和NENU-5/CC修饰电极的再现性与重复性研究
3.3.7 实际样品检测
3.4 小结
4 PMo_(12)@PW_(12)@HKUST-1/CC衍生磷化物的电催化析氢性能研究
4.1 引言
4.2 试剂与表征方法
4.2.1 实验试剂
4.2.2 Cu-Mo-W-P/CC的表征方法
4.2.3 Cu-Mo-W-P/CC的制备
4.2.4 电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 Cu-Mo-W-P/CC的形貌及其结构表征
4.3.2 Cu-Mo-W-P/CC酸性电解液中的HER催化性能研究
4.3.3 Cu-Mo-W-P/CC中性电解液中的HER催化性能研究
4.3.4 Cu-Mo-W-P/CC碱性电解液中的HER催化性能研究
4.4 小结
5 结论、创新点与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文目录
本文编号：3457688
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3457688.html
