双金属氧化物微纳结构材料的制备及其电催化性能研究

发布时间：2021-11-18 13:20

　　水分解是能够以氢燃料的形式存储间歇性能量（如太阳能和风能）必不可少的化学反应。水分解包括阳极氧析出反应（OER）和阴极氢析出反应（HER）,其中,HER涉及两电子转移,而OER涉及四电子转移,因而OER需要更高的过电位才会进行,通常被认为是水分解的瓶颈。近年来,过渡金属基材料因其在光催化、电催化、气体传感器和锂离子电池等领域具有巨大的研究价值而受到广泛的注意。目前,一般过渡金属基氧化物的电催化性能并不突出,而且他们的稳定性有待进一步提高。因此,我们不仅需要设计具有更高比表面积的材料,其结构也需要在电催化过程中保持较长时间而不坍塌。本论文从形貌和结构两方面出发,制备了高效的过渡金属基电催化材料。我们利用溶剂热法制备出了 Yolk-shell结构的铁酸锌微球,镍掺杂的四氧化三钴多孔纳米片以及具有单分散微纳米结构的铁酸镍和铁酸钴微球。主要研究成果如下:（1）这一章节中,在表面活性剂十二烷基磺酸钠的辅助下,我们利用溶剂热法制备出了由纳米颗粒组装的具有yolk-shell结构的铁酸锌微球。通过一系列的时间依赖性实验,发现yolk-shell结构的铁酸锌微球的形成机制与奥斯特瓦尔德熟化机理有关。其... 

【文章来源】：淮北师范大学安徽省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

DLI-CVD流程示意图[32]

淮北师范大学2020届硕士学位论文双金属氧化物微纳结构材料的制备及其电催化性能研究6图1-2不同温度下微波水热法制备的FESEM图片：(a，b)120oC，(c，d)180oC和(e，f)200oC[34]图1-3在三维泡沫镍上生长纳米片自组装尖晶石NiMn2O4微球的形成示意图[35](3)静电纺丝法静电纺丝法(Electrospinning)是将高分子流体通过静电雾化分裂成聚合物微小射流，此聚合物微小射流可以运行很长的距离，最终固化成纤维的一种技术。Liu[36]等人利用静电纺丝法和后续热处理合成出了NiFe2O4纳米纤维和CoFe2O4纳米纤维。将适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到纺丝溶剂二甲基甲酰胺(DMF)中室温下搅拌溶解，直至溶液澄清。按照化学计量比加入金属的硝酸盐混合后装入

淮北师范大学2020届硕士学位论文双金属氧化物微纳结构材料的制备及其电催化性能研究6图1-2不同温度下微波水热法制备的FESEM图片：(a，b)120oC，(c，d)180oC和(e，f)200oC[34]图1-3在三维泡沫镍上生长纳米片自组装尖晶石NiMn2O4微球的形成示意图[35](3)静电纺丝法静电纺丝法(Electrospinning)是将高分子流体通过静电雾化分裂成聚合物微小射流，此聚合物微小射流可以运行很长的距离，最终固化成纤维的一种技术。Liu[36]等人利用静电纺丝法和后续热处理合成出了NiFe2O4纳米纤维和CoFe2O4纳米纤维。将适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到纺丝溶剂二甲基甲酰胺(DMF)中室温下搅拌溶解，直至溶液澄清。按照化学计量比加入金属的硝酸盐混合后装入

【参考文献】：
期刊论文
[1]N掺杂碳包覆的Co3O4纳米片/碳布复合材料用于稳定的可充电Zn空气电池（英文）[J]. 刘奇,王蕾,刘旭,于鹏,田春贵,付宏刚.  Science China Materials. 2019(05)
[2]A high-efficient amperometric hydrazine sensor based on novel electrospun CoFe2O4 spinel nanofibers[J]. Juan Liu,Jian Shen,Mian Li,Li-Ping Guo.  Chinese Chemical Letters. 2015(12)



本文编号：3502973