高缺陷石墨烯纳米球负载铂催化剂的制备及其析氢性能的研究

发布时间：2022-01-24 11:07

　　氢能作为一种可再生能源,具有较高的能量密度、无污染和资源丰富的特点,从而受到了广泛的关注,具有广阔的应用前景。目前工业制氢技术不仅消耗大量化石燃料,排放污染物,还对人类的身体健康造成一定的危害。因此,探索一种清洁、持续和高效的制氢方法成为人们关注的重点。电解水制氢作为一种新型的技术,可以将电能转化为稳定的化学能,提供了一种可持续发展的解决方案。在电解水过程中有效的催化剂有利于降低析氢反应过电压,提高催化反应速率。负载型催化剂具有高活性和高稳定性的特点,在电解水制氢过程中起着重要的作用。其中,Pt基催化剂的应用最为广泛。电弧放电是一种有效制备高缺陷载体的方法,将Pt负载在高缺陷载体上,利用载体的特征不仅可以充分暴露Pt的活性位点,还能抑制金属颗粒团聚长大,从而提高催化活性。本论文以六水合氯铂酸（H₂Pt Cl₆·6H₂O）为前驱体材料,以电弧放电为主要方法,制备Pt基负载型催化剂,并研究了Pt基催化剂在析氢反应中的催化性能。首先,利用电弧放电法,以甲苯为碳源,制备了石墨烯纳米球（GNs）载体,通过SEM、STEM、Rama... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

表面自由能和比活性随金属颗粒尺寸的变化

属磷化物和硫化物物具有较高的导电性和化学稳定性，受到了研究者的广泛关备了 Ni2P，并确认了其电催化活性，但是稳定性较差。Ku含量对金属磷化物的影响，研究发现，随着 P 元素的增多，、HER 活性增高。随后，研究者将金属 Co 与 P 掺杂制备高的催化活性[53]。此外，研究者发现 CoP 纳米线[54]、CoP 纳CoP 薄膜[57]都拥有较高的电催化活性。属硫化物中，Fe、Co、Ni 等均可与硫元素形成化合物，这类的 HER 活性。Faber 等人[58]报道证明了 FeS2、CoS2、NiS2高的催化活性，在中性溶液也具有较高的活性。Jin 等人[59）和纳米线(NW)等三种不同形貌的 CoS2，如图 1-4 所示。在现，纳米线结构具有更加优异的催化活性。

形貌没有要求，适用于不同的载体，且方法简单，操作方便，但是该方法在制备催化剂的过程中也会受很多因素的限制、溶液的 pH 值和溶液的浓度等，这些都会极大的影响催化法是一种成熟且应用广泛的纳米级金属催化剂的制备方法[76,77的水溶液与氧化物载体按照一定的比例混合均匀，形成悬浮使得金属沉淀，沉淀物经过过滤、洗涤和干燥后得到负载型将 Ni[78]或 Cu[79]沉积在 Al2O3或 SiO2载体上。沉淀剂在共沉淀剂的选择对催化剂的分散性和金属粒径有重大的影响。图上的反应变化过程。


本文编号：3606463