MOFs衍生催化剂的制备及其氢气析出性能与氧气析出性能

发布时间：2022-01-04 13:47

　　具有燃烧热值高,无污染等优点的可持续二次能源——氢能,被认为是最有可能替代化石燃料的新能源。目前,电解水制氢技术因其原料来源极其丰富,产物无污染,效率高等优势被广泛关注,然而由于电解池两极的极化问题阻碍了其发展。因此,研制出廉价、高活性、高稳定性的氢气析出（HER）与氧气析出（OER）双功能催化剂至关重要。近年来,具有结构优势的金属有机骨架（MOFs）以及具有催化潜力的过渡金属Mo、Ni、Co被广泛研究。本文以ZIF-8为C源、N源,磷钼酸为Mo源,采用液相自组装法以及一步煅烧法合成了 MoxC/CC-M系列催化剂。讨论了 Mo加入量M与煅烧温度对HER活性的影响。当Mo加入量为12 mmol,煅烧温度为850℃时,MoxC/CC-12-850在1 M KOH中具有最优的HER活性。在10 mA/cm2电流密度处的过电位η10仅为161 mV,Tafel斜率为71 mV/dec。通过XRD与SEM表征发现,MoxC/CC-12-850是以β-Mo2C为主要活性组分的催化剂,形貌为带有些许絮状的微小纳米条,整体形貌呈珊瑚状。为了制备同时具有HER与OER催化活性的双功能催化剂,又以ZIF... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１酸性介质中电解水反应机理图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｄ?ｗａｔｅｒ?ｉｎ?ａｃｉｄｉｃ?ｍｅｄｉｕｍ??

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?北京化工大学专业硕士学术论文???（Ａ）?１２。。＜Ｂ）?／?ＪＪ１?￣］??ｉ：：?ｉｉ?＾?：?Ｗｉ??！０－４－《㈦?｜?，?（／ｘ＾?１０?＾－（ａ）??１?＂?（ｉ）＾?６００?＇?Ｗｙ?一?（ｂ）??１０?２０?３０?４０?５０?０?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００??Ｓｃａｎ?ｒａｔｅ?（ｍＶ／ｓ）?Ｚ’／ｏｌｉｍ??图３－２?ＭｏｘＣ／ＣＣ－Ｍ系列各样品的（Ａ）双电层电容（Ｃｄ〇与（Ｂ）阻抗测试（ＥＩＳ），?（ａ）?ＭｏｘＣ／ＣＣ－６，??（ｂ）?Ｍ〇ｘＣ／ＣＣ－９，?（ｃ）ＭｏｘＣ／ＣＣ－１２，?（ｄ）?ＭｏｘＣ／ＣＣ－１８，?（ｅ）?ＭｏｘＣ／ＣＣ－２４，?（ｆ）?Ｍ〇ＸＣ／ＣＣ－３０．??Ｆｉｇ．３－２?（Ａ）?Ｔｈｅ?Ｃｄｉ，（Ｂ）?Ｔｈｅ?ＥＩＳ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅｓ?ａｓ?（ａ）?ＭｏｘＣ／ＣＣ－６，?（ｂ）?ＭｏｘＣ／ＣＣ－９，??（ｃ）ＭｏｘＣ／ＣＣ－１２，?（ｄ）ＭｏｘＣ／ＣＣ－１８，?（ｅ）?ＭｏｘＣ／ＣＣ－２４，?（ｆ）?Ｍ〇ＸＣ／ＣＣ－３０．??图３－２（Ａ）为经过数据处理的各样品的Ｃｄｌ曲线，图中曲线的斜率即为Ｃｄｌ值。从??图３－２（Ａ）可以直观的看出，ＭｏｘＣ／ＣＣ－１２样品的曲线较陡，斜率较大，仅次于??Ｍ〇ＸＣ／ＣＣ－３０。表３－２中列出了各催化剂具体的Ｃｄｉ值与？值。ＭｏｘＣ／ＣＣ－１２的Ｃｄｉ??为?１０．９３?ｍＦ／ｃｍ２，小于?Ｍ〇ＸＣ／ＣＣ－３０?的?１１．９４?ｍＦ／ｃｍ２，比?ＭｏｘＣ／ＣＣ－６?的?６．３５?ｍＦ／ｃｍ２、??ＭｏｘＣ／ＣＣ－９?的?５．７７?ｍＦ／ｃｍ２?大，ＭｏｘＣ／ＣＣ－９?的?６．６３?

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本文编号：3568449