铁系电催化剂的功能优化研究
发布时间：2021-11-15 12:30
随着能源需求的不断增长、不可再生化石燃料的快速消耗,以及人们对环境问题的日益关注,开发绿色、可持续的能源迫在眉睫。氢由于其高燃烧热和高能量容量而被认为是一种理想的清洁能源。电催化水分解作为一种先进的能源转化技术,由于其具有较高的能量转化效率和较高的能量利用率以及环境友好而备受关注,被认为是产生氢能的最有效方法之一。但是由于析氧反应电化学迟滞的四电子转移机理,其往往需要过高的过电位实现水分解,极大限制了水电解制氢工业应用的发展。因此,虽然阴极反应是析氢反应,但是制备优异的析氧反应或尿素氧化反应电催化剂对降低全解水的过电位和增加产氢量是非常重要的。本论文通过异质元素掺杂优化了铁系电催化剂的电催化性能,具体研究内容如下:1.通过简单的一步水热硫化法,在泡沫镍上原位合成了Ni（OH）2纳米片/F掺杂的Ni3S2纳米棒双功能电催化剂,其中氟掺杂在电催化剂中表现出双重效应。一方面,氟掺杂可以促进异质结构的形成,这种独特的异质结构能够暴露出丰富的活性位点和高活性的异质界面;另一方面,氟的均匀掺入能有效地调节Ni2...
【文章来源】：山东师范大学山东省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电解水示意图
山东师范大学硕士学位论文5图1-2(a)表示各种形态的Pd纳米晶体的形状演变示意图和相应的TEM图（比例尺为10nm），其中在加入盐酸的前期阶段，通过HCl氧化蚀刻会在立方钯的角上产生轻微的截面，然后连续向（100）晶面添加原子会促进（111）晶面的扩大，并最终形成以（111）晶面为边界的八面体Pd；(b)在0.5MH2SO4+0.5MHCOOH溶液中以50mV·s-1的扫速进行甲酸氧化时，Pd纳米晶体的CV曲线；(c)与TMB混合5分钟后，TMB氧化的UV-vis吸光度。[37]图1-3在不同的较低电位脉冲持续时间（t1）制备的Pt/ITO的SEM图，(a-e)t1分别为1、0.5、0.1、0.05和0.01s；(f)恒电位脉冲电沉积的示意图；在0.75Vs-1处具有不同tl的Pt/ITO电极的CV曲线：(g)含有1molL-1CH3OH的0.5molL-1H2SO4溶液中，(h)N2饱和的0.5molL-1的H2SO4溶液中。[41]
山东师范大学硕士学位论文5图1-2(a)表示各种形态的Pd纳米晶体的形状演变示意图和相应的TEM图（比例尺为10nm），其中在加入盐酸的前期阶段，通过HCl氧化蚀刻会在立方钯的角上产生轻微的截面，然后连续向（100）晶面添加原子会促进（111）晶面的扩大，并最终形成以（111）晶面为边界的八面体Pd；(b)在0.5MH2SO4+0.5MHCOOH溶液中以50mV·s-1的扫速进行甲酸氧化时，Pd纳米晶体的CV曲线；(c)与TMB混合5分钟后，TMB氧化的UV-vis吸光度。[37]图1-3在不同的较低电位脉冲持续时间（t1）制备的Pt/ITO的SEM图，(a-e)t1分别为1、0.5、0.1、0.05和0.01s；(f)恒电位脉冲电沉积的示意图；在0.75Vs-1处具有不同tl的Pt/ITO电极的CV曲线：(g)含有1molL-1CH3OH的0.5molL-1H2SO4溶液中，(h)N2饱和的0.5molL-1的H2SO4溶液中。[41]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Size-controllable synthesis and high-performance formic acid oxidation of polycrystalline Pd nanoparticles[J]. Hui-Hui Wang,Jin-Feng Zhang,Ze-Lin Chen,Meng-Meng Zhang,Xiao-Peng Han,Cheng Zhong,Yi-Da Deng,Wen-Bin Hu. Rare Metals. 2019(02)
[2]掺杂钴、氮、硫、磷的碳骨架作为电化学析氧反应的高效催化剂（英文）[J]. 曹佳梅,冯永强,刘宝勇,李洪光. Science China Materials. 2018(05)
本文编号：3496780
【文章来源】：山东师范大学山东省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电解水示意图
山东师范大学硕士学位论文5图1-2(a)表示各种形态的Pd纳米晶体的形状演变示意图和相应的TEM图（比例尺为10nm），其中在加入盐酸的前期阶段，通过HCl氧化蚀刻会在立方钯的角上产生轻微的截面，然后连续向（100）晶面添加原子会促进（111）晶面的扩大，并最终形成以（111）晶面为边界的八面体Pd；(b)在0.5MH2SO4+0.5MHCOOH溶液中以50mV·s-1的扫速进行甲酸氧化时，Pd纳米晶体的CV曲线；(c)与TMB混合5分钟后，TMB氧化的UV-vis吸光度。[37]图1-3在不同的较低电位脉冲持续时间（t1）制备的Pt/ITO的SEM图，(a-e)t1分别为1、0.5、0.1、0.05和0.01s；(f)恒电位脉冲电沉积的示意图；在0.75Vs-1处具有不同tl的Pt/ITO电极的CV曲线：(g)含有1molL-1CH3OH的0.5molL-1H2SO4溶液中，(h)N2饱和的0.5molL-1的H2SO4溶液中。[41]
山东师范大学硕士学位论文5图1-2(a)表示各种形态的Pd纳米晶体的形状演变示意图和相应的TEM图（比例尺为10nm），其中在加入盐酸的前期阶段，通过HCl氧化蚀刻会在立方钯的角上产生轻微的截面，然后连续向（100）晶面添加原子会促进（111）晶面的扩大，并最终形成以（111）晶面为边界的八面体Pd；(b)在0.5MH2SO4+0.5MHCOOH溶液中以50mV·s-1的扫速进行甲酸氧化时，Pd纳米晶体的CV曲线；(c)与TMB混合5分钟后，TMB氧化的UV-vis吸光度。[37]图1-3在不同的较低电位脉冲持续时间（t1）制备的Pt/ITO的SEM图，(a-e)t1分别为1、0.5、0.1、0.05和0.01s；(f)恒电位脉冲电沉积的示意图；在0.75Vs-1处具有不同tl的Pt/ITO电极的CV曲线：(g)含有1molL-1CH3OH的0.5molL-1H2SO4溶液中，(h)N2饱和的0.5molL-1的H2SO4溶液中。[41]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Size-controllable synthesis and high-performance formic acid oxidation of polycrystalline Pd nanoparticles[J]. Hui-Hui Wang,Jin-Feng Zhang,Ze-Lin Chen,Meng-Meng Zhang,Xiao-Peng Han,Cheng Zhong,Yi-Da Deng,Wen-Bin Hu. Rare Metals. 2019(02)
[2]掺杂钴、氮、硫、磷的碳骨架作为电化学析氧反应的高效催化剂（英文）[J]. 曹佳梅,冯永强,刘宝勇,李洪光. Science China Materials. 2018(05)
本文编号：3496780
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