微量铱元素掺杂镍钴氧纳米线阵列的电催化性能与机理研究
发布时间：2022-02-09 02:06
化石燃料的日益枯竭和由此引起的环境问题激发了对包括氢能在内的新能源方式的深入研究。作为化石燃料最有前途的替代品之一,氢气具有高的能量密度和对环境友好的优点,因此引起了人们的广泛关注。电解水制氢一直以来被认为是从水分子中提取氢能最具吸引力的途径之一,它包括析氢（2H++2e-→H2）和析氧（2H2O→O2+4H++4e-）的两个化学反应。理论上来说,在电化学装置中于常温常压下只需在阳极和阴极之间施加1.23 V的电压即可使水完全转化为氢气。然而,为了克服实际电化学反应中缓慢的动力学过程,实际操作的水的电解电压往往比理论值更大,通常把高出理论值的部分称之为过电势。电催化剂可以降低水分解反应的活化能与相应的过电势,提高电解水的制氢效率。Pt、Ru等贵金属颗粒被认为是最常见的高催化活性材料,然而其高昂成本严重限制了它们在工业上的广泛应用。因此,开发以非贵金属为基础的高活性材料是未来实现大规模工业制氢的有效手段。本论文以一维Cox
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电催化分解水示意图
因此研究具有低过电势的高效催化剂对于分解水的析氢和。制氢反应机理 表示的是 HER 反应机理，反应的电解质为酸性[15, 16]。图Volmer（放电）反应发生的第一步。溶液中的水合氢离子一个电子结合在催化剂的活性位点处形成氢吸附中间体（：O++e-→Hads+H2O（酸性电解液） （1-5O+e-→ MHads+ OH-（中性或碱性电解液） （1-6
图 1-3 氢析出反应的交换电流密度与 M-H 吸附键强度的关系[203 表示的是在 HER 过程中产生 H2的电流密度和 M-H 成键间位置具有最强的电流密度，所以铂的催化性能最佳。对属，Tafel 复合脱附步骤是其控速步。左边的 Co、Ni 等金键，更容易形成 M-H 键，所以这类金属析氢反应的控速步。位于铂系右边的金属具有较大的 M-H 键能，使得 M-H 键，这些金属材料参与反应时反应的快慢是由 Heyrovsky 反应催化产氧（OER）机理反应是水电解的其中一个反应，研究者们对酸性或碱性条件不同的机理，但是这些机理并非完全不同[21, 22]。从图 1-4 可成相同的中间体 MOH、MO 和 MOOH。在反应过程中阳极催氧根结合形成 MOH（1-10 和 1-15）。MOH 与 OH-结合转化为中间体 MO 可以通过两种形式形成氧气，两个 MO 可以直
本文编号：3616178
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电催化分解水示意图
因此研究具有低过电势的高效催化剂对于分解水的析氢和。制氢反应机理 表示的是 HER 反应机理，反应的电解质为酸性[15, 16]。图Volmer（放电）反应发生的第一步。溶液中的水合氢离子一个电子结合在催化剂的活性位点处形成氢吸附中间体（：O++e-→Hads+H2O（酸性电解液） （1-5O+e-→ MHads+ OH-（中性或碱性电解液） （1-6
图 1-3 氢析出反应的交换电流密度与 M-H 吸附键强度的关系[203 表示的是在 HER 过程中产生 H2的电流密度和 M-H 成键间位置具有最强的电流密度，所以铂的催化性能最佳。对属，Tafel 复合脱附步骤是其控速步。左边的 Co、Ni 等金键，更容易形成 M-H 键，所以这类金属析氢反应的控速步。位于铂系右边的金属具有较大的 M-H 键能，使得 M-H 键，这些金属材料参与反应时反应的快慢是由 Heyrovsky 反应催化产氧（OER）机理反应是水电解的其中一个反应，研究者们对酸性或碱性条件不同的机理，但是这些机理并非完全不同[21, 22]。从图 1-4 可成相同的中间体 MOH、MO 和 MOOH。在反应过程中阳极催氧根结合形成 MOH（1-10 和 1-15）。MOH 与 OH-结合转化为中间体 MO 可以通过两种形式形成氧气，两个 MO 可以直
本文编号：3616178
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