过渡金属氢氧化物在电解水方面的研究

发布时间：2021-12-10 20:13

　　随着当今社会的快速发展,能源环境危机已经日趋严峻,因此迫切需要大力发展新的能源技术来解决这些问题。其中电解水技术由于其巨大的潜力和独特的环境优势吸引了大量研究者们的关注。自研究以来,各种各样的材料都被验证无法在此领域取得好的应用,但是最近NiFe基的二维过渡金属化合物的研究取得了不错的效果,并且有望应用于实际生产中。这类材料的制备方法十分之多,比如:水热法,电沉积法,CVD法等等,但是每一种方法制备出的纳米片的形貌,厚度,电子性质等都有所区别,因此其电化学性能往往也有所差异。并且一般它们只有较好的析氧性能,而析氢性能极度的缺乏。另外,极差的导电性也使得它们的催化性能受到了极大的限制,故而在电解水方面很难实现真正的应用。通常的解决办法是对材料进行结构设计、异质原子掺杂或复合另一种材料,但是在实际制备过程中总是会出现各种各样的问题,因此难以得到真正高效的双功能全解水催化剂。本论文主要围绕着简化NiFe-OH纳米片的制备方法、优化其结构以及解决其在电解水领域应用上存在的各种实际问题进行了一系列的实验和探索。针对NiFe-OH材料特性采取了不同的合成方法与复合对象组合,有目的地设计出了适用于电... 

【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１氮磷共掺杂的彳丨墨材料合成过程示意图

应中??间产物的吸脱附过程，这个电极在实际测试过程中几乎快要达到贵金属Ｐｔ／Ｃ的??析氢水平，并且法拉第效率无限接近１００％，展现了很大的应用潜力。??＾＾Ｃａｒｂｏｎ?Ｃｌｏｔｈ?众众最?４５■众??＿?６?▲?▲厶?Ａ??—ｃｃ?ｏ?．??Ｍｏ?５?Ｖ?Ｙ?ｖ?乂??、、?￥?〇?‘?▲??／?＼?＼?／’?＼??Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?Ｔｈｅｒｍａｌ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??＾［ＣＣＪ?ＴＭｏＳ，＠ＣＣ］?７ＰＲＭ〇Ｓｘ＠ＣＣ］??图１－２碳布负载的磷掺杂的２Ｈ－ＭｏＳ２电极合成过程示意图。２２??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｄｏｐｅｄ?２Ｈ－Ｍ０Ｓ２?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ．２２??６??

第一章?过渡金属氢氧化物在电解水方面的研究??ｂ?－?Ｃ?Ｖ－．?．??ｍｍ４－＇＇?Ｈ??ＨＳ?３０?＼ｒ＾一？．??■＾Ｂ?邊纖２?Ｓ〇ｗ＂?０．ｃｒ＊＊０１〇＂￣＂〇?Ｖｓ?０．２０?０?２Ｓ－＂?０?３０??Ｘ?ｆｐｆｎｊ??图１－４犯（：０，（：０〇＾脱溶液的（３）光学照片以及（１３），（￡：）透射图片，（（１）八？＼／１图片??和（ｅ）高度分布表。３５??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?（ａ），?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?（ｂ）?（ｃ），?ＡＦＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?（ｄ）．?ａｎｄ??Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?Ｔａｂｌｅ?ｏｆ?（ｅ）?ＮｉＣｏ，?ＣｏＣｏ．?ＮｉＦｅ?ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ．３５??１．４?ＬＤＨｓ在电解水方面的应用??１．４．?１?ＬＤＨｓ类纳米阵列的研究背景??随着当今世界对能源需求的日益增大，人们不断的去追求探索新的可持续发??展的能源，其中电解水就是一个具备很大可行性的技术，但是尽管电解水有着很??长的发展历史，它的实际使用还是一直受到很大的限制，因为电解水过程中还需??要过多的能量去实现两个半反应，这就造成了能源不必要的浪费。目前ＨＥＲ和??０ＥＲ中性能最为前列的分别是Ｐｔ基和丨ｒ／ＲＵ基材料，但是由于它们都是贵金属，??非常的昂贵并且储量有限所以无法实现真正的应用。因此，必须得寻找一种地表??丰富且活性足够高的催化剂才能有望在电解水技术取得真正的进展。在过去的这??几年，有多种的地表丰富的过渡金属化合物被用来作为电解水催化剂研究，比如，??１２??


本文编号：3533314