锰基水氧化催化剂的制备及其性能研究

发布时间：2022-01-10 16:43

　　发展利用可再生能源的高效的技术是满足日益增长的能源需求的关键要求。利用水分解制氢不仅是储存可再生能源的理想能源载体,同时也是化学工业中氨合成和二氧化碳还原等工艺的重要原料。然而,水分解过程包含两个半反应,阳极的析氧反应（OER）和阴极的析氢反应（HER）。由于O-OH键的断裂和O-O键的形成需要较高的能垒导致阳极的OER过程比较缓慢,限制了水分解技术的发展。因此,了解OER的内在限制因素具有重要意义,而寻求高效的水氧化催化剂已经成为研究者们关注的重要方向。研究表明基于贵金属和第一过渡金属(Fe、Co、NO水氧化催化剂已经显示了较好的催化性能。有趣的是,研究发现自然界的Mn4CaO簇在中性条件下具有较好的水氧化性质。因此,研究锰基催化剂对了解水氧化的详细机理和促进人工水分解体系的发展具有重要意义。目前,锰基催化剂在中性条件下的水氧化性能仍然不好,所需的过电位依然较大。大量的研究表明锰基催化剂的水氧化性质主要与锰的价态和几何结构有关,因此合理设计锰基催化剂的结构对水氧化性能的提高非常重要。在本论文中,设计了两种锰基催化剂,并对它们的水氧化性能进行了研究。主要内容如下:1.通过溶剂热反应控制... 

【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２?ＯＥＲ的机理图，蓝色表示酸性条件，红色表示碱性条件

图１－３?ＯＥＲ中过电位与具有较低－较高的不同氧化物的焓之间的关系图ｌ９，２６】

图１－５?（ａ）?（ｂ）?Ｉｒ０２不同晶面的透射图，（ｃ）?（ｄ）多孔的Ｉｒ０２在４００°Ｃ锻烧后样品的截面扫??描图丨３８】


本文编号：3581043