氧缺位过渡金属硫属化物/碳纳米纤维复合材料的计及其电解水应用
发布时间：2022-08-09 10:13
氢气（H2）作为一种有高能量密度的绿色能源,被认为是最有希望取代化石燃料成为新一代主要能源的材料,电解水制备氢气是一种高效可靠和可以实现低成本、零排放的制备高纯度氢气的方法和技术。电催化水分解包括两个半反应:析氢反应（HER）和析氧反应（OER）,而催化剂是制约这两个半反应效率的关键。铂、铱等贵金属具有电解水高催化活性,但因其低储备量和高价格使其应用范围无法得到进一步推广。基于此本文采用过渡金属替代贵金属作为电解水催化剂进行研究。基于碳纤维较好的化学稳定性和优良的电子传输能力,本文应用静电纺丝技术制备聚丙烯腈纤维,接着高温碳化处理静电纺丝得到的纤维膜得到碳纳米纤维,结合原位还原法与化学气相沉积法（CVD）在纳米碳纤维表面生长不同维度、结构、尺寸和形貌的过渡金属硫属化物,得到一系列氧缺位的过渡金属硫属化物/碳纳米纤维复合材料,探索杂化材料的微观形貌结构与电解水催化性能之间的关系。结合静电纺丝技术和原位还原法以及电化学沉积法合成一系列的钴（Co）基自支撑电极材料,分别形成Co、氧化钴（Co3O4）和硫化钴（Co9<...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩写、符号清单和术语表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 全解水概述
1.3 水电解制氢阴极材料及制氧阳极材料的研究现状
1.4 静电纺丝技术简介
1.5 论文的主要内容及创新点
1.5.1 论文的主要内容
1.5.2 论文的创新点
第二章 原位限域法制备钴、氧化钴和硫化钴碳纳米纤维复合材料及全解水行为应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 原料和试剂
2.2.2 实验主要设备
2.2.3 Co/CNFs、Co3O4/CNFs及Co9S8/CNFs复合材料的制备及表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 复合材料的形貌与结构分析
2.3.2 Co/CNFs、Co3O4/CNFs及Co9S8/CNFs复合材料在电催化电解水中的应用
2.4 本章小结
第三章 钴锰氧化物/纳米碳纤维复合材料的制备及其电化学全解水应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料和试剂
3.2.2 实验主要设备
3.2.3 CoMnO-CNFs复合材料的制备及表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 CoMnO-CNFs复合材料的形貌与结构分析
3.3.2 钴锰氧化物/纳米碳纤维复合材料在电催化电解水中的应用
3.4 本章小结
第四章 钴镍硫化物/碳纳米纤维复合材料的制备及其电化学全解水应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料和试剂
4.2.2 实验主要设备
4.2.3 NiCo2S4/CNFs复合材料的制备及表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 NiCo2S4/CNFs复合材料的形貌与结构分析
4.3.2 NiCo2S4/CNFs复合材料在电催化电解水中的应用
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电解水析氢电极材料的研究新进展[J]. 杜晶晶,李娜,许建雄,许利剑. 功能材料. 2015(09)
[2]氢能的研究进展[J]. 张轲,刘述丽,刘明明,张洪波,鲁捷,曹中秋,张辉. 材料导报. 2011(09)
[3]析氢反应与过电位的关系以及氢过电位的应用[J]. 郭平. 河北化工. 2009(07)
[4]聚合物的静电纺丝[J]. 李岩,黄争鸣. 高分子通报. 2006(05)
[5]静电纺丝技术及其应用[J]. 师奇松,于建香,顾克壮,马春宝,刘太奇. 化学世界. 2005(05)
[6]氢能——我国未来的清洁能源[J]. 毛宗强. 化工学报. 2004(S1)
博士论文
[1]贵金属或过渡金属硫化物纳米晶/纳米纤维复合材料的设计、结构调控及其电化学性能的研究[D]. 朱罕.浙江理工大学 2016
[2]中国新能源发展研究[D]. 张海龙.吉林大学 2014
硕士论文
[1]硫属化钨/超细碳纤维杂化材料的制备及其析氢性能[D]. 邹美玲.浙江理工大学 2016
[2]超细碳纤维/铂基合金电解水催化材料的制备及其应用[D]. 杨婷婷.浙江理工大学 2016
本文编号：3672370
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩写、符号清单和术语表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 全解水概述
1.3 水电解制氢阴极材料及制氧阳极材料的研究现状
1.4 静电纺丝技术简介
1.5 论文的主要内容及创新点
1.5.1 论文的主要内容
1.5.2 论文的创新点
第二章 原位限域法制备钴、氧化钴和硫化钴碳纳米纤维复合材料及全解水行为应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 原料和试剂
2.2.2 实验主要设备
2.2.3 Co/CNFs、Co3O4/CNFs及Co9S8/CNFs复合材料的制备及表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 复合材料的形貌与结构分析
2.3.2 Co/CNFs、Co3O4/CNFs及Co9S8/CNFs复合材料在电催化电解水中的应用
2.4 本章小结
第三章 钴锰氧化物/纳米碳纤维复合材料的制备及其电化学全解水应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料和试剂
3.2.2 实验主要设备
3.2.3 CoMnO-CNFs复合材料的制备及表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 CoMnO-CNFs复合材料的形貌与结构分析
3.3.2 钴锰氧化物/纳米碳纤维复合材料在电催化电解水中的应用
3.4 本章小结
第四章 钴镍硫化物/碳纳米纤维复合材料的制备及其电化学全解水应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料和试剂
4.2.2 实验主要设备
4.2.3 NiCo2S4/CNFs复合材料的制备及表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 NiCo2S4/CNFs复合材料的形貌与结构分析
4.3.2 NiCo2S4/CNFs复合材料在电催化电解水中的应用
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电解水析氢电极材料的研究新进展[J]. 杜晶晶,李娜,许建雄,许利剑. 功能材料. 2015(09)
[2]氢能的研究进展[J]. 张轲,刘述丽,刘明明,张洪波,鲁捷,曹中秋,张辉. 材料导报. 2011(09)
[3]析氢反应与过电位的关系以及氢过电位的应用[J]. 郭平. 河北化工. 2009(07)
[4]聚合物的静电纺丝[J]. 李岩,黄争鸣. 高分子通报. 2006(05)
[5]静电纺丝技术及其应用[J]. 师奇松,于建香,顾克壮,马春宝,刘太奇. 化学世界. 2005(05)
[6]氢能——我国未来的清洁能源[J]. 毛宗强. 化工学报. 2004(S1)
博士论文
[1]贵金属或过渡金属硫化物纳米晶/纳米纤维复合材料的设计、结构调控及其电化学性能的研究[D]. 朱罕.浙江理工大学 2016
[2]中国新能源发展研究[D]. 张海龙.吉林大学 2014
硕士论文
[1]硫属化钨/超细碳纤维杂化材料的制备及其析氢性能[D]. 邹美玲.浙江理工大学 2016
[2]超细碳纤维/铂基合金电解水催化材料的制备及其应用[D]. 杨婷婷.浙江理工大学 2016
本文编号：3672370
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3672370.html
教材专著
