过渡金属元素纳米材料电极的构建及其电化学应用

发布时间：2022-01-19 09:09

　　随着社会发展对能源需求的增加以及化石燃料消耗所带来的能源及环境问题,各国政府都陆续颁布了促进清洁能源的开发和环保生产方式转换的相关政策。山东省人民政府也出台了相关的规划,在规划中把新能源,新材料的基础与战略意义放在第一位,鼓励对清洁能源的大力开发。氢气是一种燃烧产物无污染且绿色环保的清洁能源,引起了越来越广泛的关注。电解水制氢是目前最为清洁环保的制氢途径,高效的催化剂对这一方法的广泛推行尤为重要。过渡金属纳米材料由于其优异的电化学性质在国内外相关领域受到了越来越多的研究,在能源生产及储存和传感等多个方面存在着潜在的应用前景。这类材料一方面可以成为电解水制氢的高效催化剂,另一方面在生物传感应用等方面也存在潜在可能。阵列材料往往具有更充足的反应空间,能获取最高效的性能,同时均匀的阵列材料能直接应用于电化学测试,更为准确快捷,因此本研究课题将围绕上述两方面需求,设计制备几种新颖的过渡金属纳米材料并探究其电化学应用。主要研究内容如下:（1）通过水热法与低温磷化技术结合,制备了生长在碳布上的磷化铜磷化钴混合纳米线阵列（Cu₃P-CoP/CC）并探究其电催化制氢的表现。Cu<... 

【文章来源】：曲阜师范大学山东省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见用于纳米材料设计的过渡金属元素

纳米材料的电化学应用简介及电极构建纳米材料的电化学应用简介纳米材料被广泛使用，特性突出，被认为是本世纪最信息产业、生物传感、建筑行业、纺织工业、电催光催化等领域已有相关的报道和进展。在这里主要阐学催化制氢和电化学检测两方面的应用并对相关的概括。清洁能源符合现在全球的发展趋势和号召，氢气作为效率高的清洁能源引起了广泛的关注。目前工业制氢燃料的蒸汽重组，这一制氢途径需要能源的消耗并伴环保节能的氢生产途径对实现可持续发展非常重要。物能源制氢和水裂解制氢等得到发展[8]，其中电解水方法，其装置示意如图 1.2 所示。

材料催化剂吸引了足够的研究热点，诸多的该类催化以及硒化物等）被报道用于电解水并表现出优异的性催化反应，使电解过程更为节能。高性能且地球储量的生产以及环保生产方式的推广具有重要意义[6]。目催化剂的研究热点主要集中在如何进一步提升其催化的过渡金属催化剂是解决这些问题的关键。如图 1.3属纳米材料电催化表现在材料设计上使用的策略。常结构调控，成分调控则包含了非金属以及金属元素的引入元素对整体电子环境的改善以及可以引发的协同现。结构调控则有构建异质结构、阵列材料以及界面要是通过暴露更多活性位点，增加催化剂表面的氢质表现。以上是电催化制氢的简述，这方面面临的最大乏，因此解决这一困境要展开基于过渡金属的新颖催

【参考文献】：
博士论文
[1]纳米材料的合成及其在电化学传感和锂离子电池中的应用[D]. 李利淼.湖南大学 2011

硕士论文
[1]基于钴元素化合物的制备及其在全电解水中的催化应用[D]. 刘婷婷.西华师范大学 2017
[2]过渡金属硫属化合物纳米材料的制备及其电催化析氢性能研究[D]. 徐雅飞.安徽师范大学 2017
[3]载银二氧化钛纳米粒子的制备及其在抗菌塑料中的应用[D]. 林峰.湖南工业大学 2010
[4]一维铁纳米材料的制备—表征以及在Fenton反应中的催化应用[D]. 卢丽蓉.华中师范大学 2007



本文编号：3596597