纳米结构钴基电催化材料的制备及析氢性能研究
发布时间：2021-11-23 20:15
传统化石燃料的过度利用使得世界能源危机和环境污染问题日益严峻。为了缓解该现状,开发来源丰富、环境友好、效率高且可循环的洁净能源具有极其重要的现实意义。氢能由于燃烧热值高、无污染和可持续等特征而被看作传统化石燃料的理想代替者。在众多制氢技术中,电解水制氢因操作简便且所得氢气纯度高而被认为是比较成熟且有效的途径。目前,开发价格低、过电位低、电流密度高且稳定性好的非贵金属基析氢催化剂已成为推动电解水制氢技术发展的关键。钴作为一种过渡金属因自然储量丰富而备受关注,至今已有多种钴基催化剂被应用于电催化领域。本论文采用水热、电沉积、高温热解和化学还原等方法,制备了四种纳米结构钴基催化材料,并对其物理特征及在碱性条件下的析氢性能进行了研究。主要研究内容如下:（1）以三聚氰胺为原材料,采用高温热解法合成了多层g-C3N4,并将其用作基底材料,再以NaBH4和NaH2PO2作为还原剂,通过化学还原法成功合成了三元Co-B-P/g-C3N4,并探讨了在不...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三元Co-B-P/g-C3N4的制备示意图
三元 Co-B-P-3/g-C3N4的 EDX 图，可以看素构成，这与 XPS 测试结果一致。图 3-5e布图，可见 C、N、Co、B 和 P 元素均匀分3.3.5 极化曲线分析为了探讨P含量对Co-B-P/g-C3N4的H溶液中对不同 P 含量的催化剂的催化活性3-6a 所示。随着 P 含量的增加催化剂的Co-B-P-3/g-C3N4所呈现的起始电位最低，元 Co-B-P-1/g-C3N4、Co-B-P-5/g-C3N4和 Co143、120 和 250 mV。此外，当电流密度为所需过电位为 174 mV，比二元 Co-B/g-C3g-C3N4和 Co-B-P-7/g-C3N4分别低 87、73、mV）下，二元 Co-B/g-C3N4、三元 Co-B-Pg-C3N4和 Co-B-P-7/g-C3N4所呈现的电流密mA cm-2。以上结果均表明三元Co-B-P-3/g-
4 mV 电位下二元 Co-B/g-C3N4和三元 Co-B-P-3/g-Cs of binary Co-B/g-C3N4and ternary Co-B-P-3/g-C3N4三聚氰胺制得多层 g-C3N4纳米片，并在室温列不同 P 和 B 摩尔比的 Co-B-P/g-C3N4催化an 等手段分别对催化剂的微观形貌、结构和组CV、EIS 和 i-t 等电化学测试方法对催化剂要结论如下：还原法制备了二元 Co-B/g-C3N4和三元 C XPS 表征方法确定了催化剂的结构和组成。N4相比，三元 Co-B-P/g-C3N4中 Co-B-P 的粒H2PO2和 NaBH4之比下制备的三元 Co-B-P/当 NaH2PO2与 NaBH4的摩尔比为 3:7 时现出的 HER 催化活性最好。在 10 mA cm-2
【参考文献】：
期刊论文
[1]氢能源的利用现状分析[J]. 赵永志,蒙波,陈霖新,王赓,郑津洋,顾超华,张鑫,张俊峰. 化工进展. 2015(09)
博士论文
[1]炭基复合催化材料的设计及其在电解水析氢反应中的应用[D]. 王静.浙江大学 2017
[2]中国能源系统转型及可再生能源消纳路径研究[D]. 柳逸月.兰州大学 2017
[3]碳基过渡金属碳化物介孔材料及其电催化性能的研究[D]. 张永博.华东师范大学 2017
硕士论文
[1]基于过渡金属化合物的制备及其催化析氢性能的研究[D]. 罗佳娴.暨南大学 2018
[2]金属基纳米材料的制备及其电解水性能研究[D]. 章梦甜.南昌航空大学 2018
[3]氧化钼纳米复合材料的制备、表征及其在电解水析氢中的应用研究[D]. 李玲.陕西师范大学 2018
[4]Mo2C（W2C）-碳纳米管复合材料的制备及电催化析氢性能[D]. 姬敏.哈尔滨工业大学 2018
[5]纳米TiO2-Ti基复合阴极的制备及其电解水析氢性能研究[D]. 席飞.西北大学 2018
[6]MOFs衍生纳米催化剂的合成及其电解水性能的研究[D]. 王翔.兰州大学 2018
[7]钴基磷化物纳米材料的制备及其电化学析氢性质的研究[D]. 梁俊.青岛科技大学 2018
[8]过渡金属磷化物/碳基复合材料制备及其氢析出性能研究[D]. 沈娟霞.温州大学 2016
[9]3d过渡金属合金层状双氢氧化物的制备及其电解水催化性能[D]. 刘青云.湖北大学 2016
本文编号：3514574
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三元Co-B-P/g-C3N4的制备示意图
三元 Co-B-P-3/g-C3N4的 EDX 图，可以看素构成，这与 XPS 测试结果一致。图 3-5e布图，可见 C、N、Co、B 和 P 元素均匀分3.3.5 极化曲线分析为了探讨P含量对Co-B-P/g-C3N4的H溶液中对不同 P 含量的催化剂的催化活性3-6a 所示。随着 P 含量的增加催化剂的Co-B-P-3/g-C3N4所呈现的起始电位最低，元 Co-B-P-1/g-C3N4、Co-B-P-5/g-C3N4和 Co143、120 和 250 mV。此外，当电流密度为所需过电位为 174 mV，比二元 Co-B/g-C3g-C3N4和 Co-B-P-7/g-C3N4分别低 87、73、mV）下，二元 Co-B/g-C3N4、三元 Co-B-Pg-C3N4和 Co-B-P-7/g-C3N4所呈现的电流密mA cm-2。以上结果均表明三元Co-B-P-3/g-
4 mV 电位下二元 Co-B/g-C3N4和三元 Co-B-P-3/g-Cs of binary Co-B/g-C3N4and ternary Co-B-P-3/g-C3N4三聚氰胺制得多层 g-C3N4纳米片，并在室温列不同 P 和 B 摩尔比的 Co-B-P/g-C3N4催化an 等手段分别对催化剂的微观形貌、结构和组CV、EIS 和 i-t 等电化学测试方法对催化剂要结论如下：还原法制备了二元 Co-B/g-C3N4和三元 C XPS 表征方法确定了催化剂的结构和组成。N4相比，三元 Co-B-P/g-C3N4中 Co-B-P 的粒H2PO2和 NaBH4之比下制备的三元 Co-B-P/当 NaH2PO2与 NaBH4的摩尔比为 3:7 时现出的 HER 催化活性最好。在 10 mA cm-2
【参考文献】：
期刊论文
[1]氢能源的利用现状分析[J]. 赵永志,蒙波,陈霖新,王赓,郑津洋,顾超华,张鑫,张俊峰. 化工进展. 2015(09)
博士论文
[1]炭基复合催化材料的设计及其在电解水析氢反应中的应用[D]. 王静.浙江大学 2017
[2]中国能源系统转型及可再生能源消纳路径研究[D]. 柳逸月.兰州大学 2017
[3]碳基过渡金属碳化物介孔材料及其电催化性能的研究[D]. 张永博.华东师范大学 2017
硕士论文
[1]基于过渡金属化合物的制备及其催化析氢性能的研究[D]. 罗佳娴.暨南大学 2018
[2]金属基纳米材料的制备及其电解水性能研究[D]. 章梦甜.南昌航空大学 2018
[3]氧化钼纳米复合材料的制备、表征及其在电解水析氢中的应用研究[D]. 李玲.陕西师范大学 2018
[4]Mo2C（W2C）-碳纳米管复合材料的制备及电催化析氢性能[D]. 姬敏.哈尔滨工业大学 2018
[5]纳米TiO2-Ti基复合阴极的制备及其电解水析氢性能研究[D]. 席飞.西北大学 2018
[6]MOFs衍生纳米催化剂的合成及其电解水性能的研究[D]. 王翔.兰州大学 2018
[7]钴基磷化物纳米材料的制备及其电化学析氢性质的研究[D]. 梁俊.青岛科技大学 2018
[8]过渡金属磷化物/碳基复合材料制备及其氢析出性能研究[D]. 沈娟霞.温州大学 2016
[9]3d过渡金属合金层状双氢氧化物的制备及其电解水催化性能[D]. 刘青云.湖北大学 2016
本文编号：3514574
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3514574.html
