Ni-C微粉电催化材料的制备及其性能研究

发布时间：2022-10-10 12:42

　　本研究利用PE/PP与NiO/Ni2O3微粉的相互作用高效制备Ni-C微粉电化学析氢催化剂。对PE/PP与NiO/Ni2O3反应体系的反应过程进行了系统研究,测试了气相生成物的种类,固相产物的物相组成、表面形貌、碳结构及其在1MNaOH水溶液中的析氢催化性能。考察原料种类（塑料PE、PP及氧化镍NiO、Ni2O3）及混合物配比、温度对反应过程以及生成的固相产物性能的影响,以优化制备Ni-C微粉析氢催化剂的实验条件。通过分析实验结果得出如下结论:（1）加热过程中经历了塑料（PE/PP）熔化、裂解及氧化镍被还原为单质镍等变化。NiO体系失重分为两阶段,分别对应氢还原阶段及碳还原阶段,而Ni2O3体系仅有一个明显的失重阶段。反应的起始与终止温度由于氧化镍添加量的增加而有所降低。（2）反应产物分为挥发相和固相两类。挥发相产物成分主要包括氢气、以甲烷为代表的挥发性裂解有机产物以及水、一氧化碳和二氧化碳等反应生成物;固相产物为镍和碳的混合物Ni-C微粉。（3）Ni-C微粉析氢催化性能随原料中NiO/Ni2O3含量增加先增强后减弱。析氢性能最佳的原料配比为塑料:氧化镍=1:2.5。（4）随着制备温度... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 氢能
        1.2.1 氢气的制备方式
        1.2.2 电解水制氢反应机理
    1.3 析氢催化剂概述
        1.3.1 析氢催化剂分类
        1.3.2 Ni基催化剂
        1.3.3 Ni-C催化剂的研究现状
    1.4 聚乙烯与聚丙烯裂解产物利用的研究现状
        1.4.1 聚乙烯与聚丙烯
        1.4.2 PE/PP裂解反应机理
        1.4.3 聚乙烯和聚丙烯裂解过程分析
    1.5 研究目的和内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂及仪器设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 Ni-C微粉析氢催化剂制备及表征方式
        2.2.1 原料及样品制备
        2.2.2 反应过程分析与结构表征
第三章 聚乙烯还原绿色氧化镍制备Ni-C微粉的研究
    3.1 前言
    3.2 聚乙烯与绿色氧化镍反应过程分析
    3.3 Ni-C微粉析氢催化性能分析
    3.4 本章小结
第四章 聚乙烯还原黑色氧化镍制备Ni-C微粉的研究
    4.1 前言
    4.2 PE+Ni_2O_3反应过程分析
    4.3 PE+NiO体系与PE+Ni_2O_3体系反应过程的比较
    4.4 析氢催化性能分析
    4.5 本章小结
第五章 聚丙烯还原氧化镍制备Ni-C微粉的研究
    5.1 前言
    5.2 PP+NiO反应过程及Ni-C微粉性状分析
        5.2.1 反应过程分析
        5.2.2 Ni-C微粉微观组织性状研究
    5.3 PP+Ni_2O_3反应过程及Ni-C微粉性状分析
        5.3.1 反应过程分析
        5.3.2 Ni-C微粉析氢催化剂性状研究
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
作者在读期间发表成果简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电催化析氢、析氧及氧还原的研究进展[J]. 郭亚肖,商昌帅,李敬,汪尔康.  中国科学:化学. 2018(08)
[2]镍基电催化析氢催化剂的研究进展[J]. 方志强,邹毅臻,王雨晴,郝召民.  化学研究. 2017(06)
[3]水电解制氢非贵金属催化剂的研究进展[J]. 常进法,肖瑶,罗兆艳,葛君杰,刘长鹏,邢巍.  物理化学学报. 2016(07)
[4]电沉积非晶/纳米晶Ni-Mo-La合金电极的析氢性能[J]. 高诚辉,李凝.  中国有色金属学报. 2011(11)
[5]生物质能的开发利用[J]. 迟姚玲,丁福臣,易玉峰,冀德坤,王虹.  北京石油化工学院学报. 2008(02)
[6]废旧塑料处理和回收利用技术国内研究进展[J]. 易长海,陈强,刘莺.  荆州师范学院学报. 2003(02)



本文编号：3689642