低铂/过渡金属化合物复合材料在电催化产氢中的应用研究

发布时间：2022-09-17 12:27

　　随着时代的发展,人们面临的环境污染问题日益严重。氢能被认为是替代矿石燃料的清洁能源。电解水产氢是一种绿色制氢的方法,而优化该方法的关键在于开发合适的电催化剂。目前最好的电解水产氢催化剂仍然是铂及其合金,由于铂的高成本和稀缺性而限制了其广泛的应用,因此,开发性能优良的低Pt负载量或无Pt负载的催化剂仍然是我们研究的一个重要目标。本文主要研究以非贵金属催化剂为基底材料,用牺牲对电极法合成低贵金属含量的复合材料,并将其应用于电解水产氢中,主要内容如下:（1）以硫化钼/碳纳米管复合材料为基底,用铂丝为对电极,使用牺牲对电极法合成硫化钼/碳纳米管/Pt复合催化剂（MoS_x/CNTs/Pt）。通过扫描电镜和透射电镜对催化剂进行了形貌表征,发现Pt颗粒均匀的沉积在硫化钼的表面。电化学测试的结果表明了该复合材料具有很好的电解水产氢性能。此外,通过DFT理论计算进一步探究了复合材料导致HER性能增强的原因。（2）在碳纳米管上合成小尺寸的硫化钼,以钯丝为对电极,用升级版的牺牲对电极法合成钯氧共掺杂的硫化钼(Sub-MoS_x/CNTs/Pd_gly

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

工业制氢的三种主要方式

电解水产氢的结构示意图

氢吸附吉布斯自由能火山图


本文编号：3679222