新型过渡金属纳米复合材料的制备及其在电解水方面的应用

发布时间：2021-11-24 22:17

　　快速增长的世界人口需求增加了大量的能源消耗。由于石油资源有限,迫切需要开发新技术提供清洁,价格实惠的可再生能源。氢能是一种绿色可再生燃料,在未来有可能取代化石燃料。由电驱动（最好是太阳能）的水解是生产高纯度氢的最有前途的方法之一。高效的电解水需要活性好和性能稳定的催化剂,可以加快电极反应即析氧反应（OER）,析氢反应（HER）和氧还原反应（ORR）的动力学速率。贵金属及其氧化物如Pt,RuO₂和IrO₂是目前最有效的催化剂,因高成本和稀缺性使其在大规模的应用中受到极大限制,不适合用于工业电解水。因此开发经济,具有优良催化性能的电催化剂是不可缺少的。本文制备了不同过渡金属纳米复合材料的催化剂,通过一系列表征技术对所得催化剂的形貌、结构、组成等进行了研究,并探究了其电解水的催化活性和稳定性。主要工作如下:（1）通过溶剂热方法将MoSSe合金纳米片均匀地负载在多壁碳纳米管（MWCNTs）上,制备出具有核壳结构的三维（3D）MoSSe/碳纳米管复合材料（MoSSe/MWCNT）。这种3D MoSSe/MWCNT复合材料在析氢反应（HER）中表现出较好... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电解水装置

2.3 结果与讨论2.3.1 MoSSe/MWCNT 催化剂的形貌表征通过 TEM 探究产物的形态，如图 2.1 所示，将硫硒化钼（MoX1X2，X1，X2= S，Se）均匀地负载在 MWCNT 上，并形成紧密相连的波纹状卷曲纳米片。这些 MoX1X2纳米片的平均尺寸为 5-10 nm，并且在 MWCNT 上垂直分布而没有聚集和堆叠。这种独特的核壳纳米结构将有利于离子扩散并且可以加快电子转移速率[56]。另一方面，MoSe2和 MoSSe 的纳米片比 MoS2的纳米片厚。高分辨率TEM 图像表明 MoX1X2复合材料具有多层结构。MoS2的晶格间距约为 0.62 nm，MoSSe 为 0.65 nm，MoSe2为 0.68 nm 与（002）晶格间距一致[58, 59]。

图 2.2 在不同放大倍数下纯 MoSSe 的 TEM 图像：（A）0.2 μm，（B）5 nm。作为对照，在没有 MWCNT 的情况下合成纯 MoSSe 纳米片，从图中可以看出一些褶皱球形聚集在一起（图 2.2）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Novel Co3O4 Nanoparticles/Nitrogen-Doped Carbon Composites with Extraordinary Catalytic Activity for Oxygen Evolution Reaction（OER）[J]. Xiaobing Yang,Juan Chen,Yuqing Chen,Pingjing Feng,Huixian Lai,Jintang Li,Xuetao Luo.  Nano-Micro Letters. 2018(01)



本文编号：3516857