模板转化法制备过渡金属磷化物及析氢电催化性能研究

发布时间：2022-01-24 15:02

　　氢燃料是一种绿色、可再生的能源,在未来有希望代替化石燃料。电解水能够实现清洁、可持续产氢。迄今为止,Pt依然是最好的析氢反应（Hydrogen Evolution Reaction,HER）催化剂,然而价格昂贵、资源稀缺和在碱性中较差的稳定性,限制了其广泛的应用。近年来,研究表明过渡金属磷化物（Transition Metal Phosphides,TMPs）具有优异的HER催化活性。尽管以TMPs作为HER催化剂取得了一定的进展,但依然存在一些问题有待解决。例如,只有很少一部分的TMPs能表现出与Pt相近的活性;在碱性中较差的活性和稳定性。因此,本论文旨在探索TMPs新的制备合成方法并研究其HER催化活性和稳定性。具体研究内容如下:（1）通过溶剂热法大批量合成了大小在2 nm左右的无定形铑纳米粒子（Rh）,并将Rh负载在活性炭上后,通过气-固法制备了磷化铑纳米粒子与活性炭的复合材料（Rh2P/C）。实验探究发现合成的催化剂在全pH范围下表现出优异的催化活性和稳定性,尤其在碱性中表现出优于商业Pt/C的活性和稳定性。（2）以金属有机框架材料HKUST-1作为模板,通过直接磷化和先碳化再... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 析氢反应简介
        1.1.1 析氢反应的反应机理
        1.1.2 析氢催化剂性能判断依据
        1.1.3 析氢反应催化剂发展
    1.2 磷化物简介
        1.2.1 磷化物的合成方法
        1.2.2 磷化物中P在HER中的影响
        1.2.3 磷化物在析氢反应中的研究现状
    1.3 本论文选题依据及研究内容
    参考文献
第二章 Rh_2P的合成及析氢电催化性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验步骤
        2.2.3 电化学性能测试
        2.2.4 仪器表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Rh的表征
        2.3.2 Rh/C和Rh_2P/C的表征
        2.3.4 Rh_2P/C的HER催化性能研究
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 MOF转化法制备Cu_3P催化剂及HER性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验步骤
        3.2.3 电化学性能测试
        3.2.4 仪器表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 HKUST-1和Cu_3P的表征
        3.3.2 Cu_3P-275系列样品HER性能测试
        3.3.3 Cu_3P@C和Cu_3P-Ru@C的合成及表征
        3.3.4 Cu_3P @C和Cu_3P-Ru@C的HER性能测试
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 Cu NWs@MOF-74的合成及H_2O_2传感性能的研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验步骤
        4.2.3 H_2O_2电化学传感性能测试
        4.2.4 仪器表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cu NWs的表征
        4.3.2 Cu NWs@MOF-74的表征
        4.3.3 Cu NWs@MOF-74的H_2O_2传感测试
        4.3.4 Cu NWPs@MOF-74的表征及H_2O_2传感性能测试
    4.4 本章小结
    参考文献
总结与展望
附录: 攻读硕士期间发表的SCI文章
致谢



本文编号：3606790