密闭空间内过渡金属化合物/碳复合材料的制备及性能研究

发布时间：2022-11-05 17:30

　　碳材料因其独特的结构、高的表面积、优异的导电性以及高的稳定性等,受到了科研界极大的关注,但是碳材料本身催化活性有限,片层结构易堆叠,这也造成了其应用受限。过渡金属化合物材料本身催化活性较高但导电性较弱,与碳材料复合后能很大程度上平衡导电性与催化活性。因此,过渡金属化合物/碳复合材料在众多领域中得到了广泛的研究,包括析氢反应、染料吸附等。但是目前碳基复合材料的制备存在许多的问题。首先是过渡金属化合物难以有效地均匀分散,制备工艺较复杂,且容易产生环境污染。其次过程中的模板去除问题会增加工艺成本。因此设计一种简单高效的碳基复合材料的制备工艺仍然充满挑战。本文主要采用密闭式反应器来构建密闭反应条件,以石墨相氮化碳（g-C₃N₄）为模板,选取不同的前驱体,利用模板及前驱体分解产生的气体形成一定空间压力,从而促进碳材料的制备以及过渡金属纳米粒子的均匀分散。首先是以钼酸铵为前驱体。在密闭反应器内,钼酸铵的分解产物分别进入g-C₃N₄模板的分子层。g-C₃N₄模板分解过程... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
    1.1 碳基材料概述
        1.1.1 纯碳基材料
        1.1.2 掺杂类碳材料
        1.1.3 金属掺杂类碳材料
        1.1.4 去模板法的选取
    1.2 电解水析氢反应概述
        1.2.1 电解水发展史
        1.2.2 电解水制氢的工作原理
    1.3 电解水析氢催化剂的研究进展
        1.3.1 贵金属Pt基复合材料
        1.3.2 钼基复合材料
    1.4 染料废水的研究概论
        1.4.1 染料分类
        1.4.2 染料去除的处理方法
    1.5 染料吸附的研究概论
        1.5.1 初始浓度的影响
        1.5.2 pH的影响
        1.5.3 温度的影响
        1.5.4 染料吸附材料
    1.6 课题研究的内容、目的和意义
第2章 实验条件及表征方法
    2.1 模板剂的选取
    2.2 实验设备的选取
    2.3 实验原料及仪器
    2.4 表征测试方法
第3章 氮掺杂碳化钼/碳复合材料的制备及其析氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 前驱体的选取
        3.2.2 实验制备部分
        3.2.3 电极材料制备部分
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 N-Mo_2C@C复合材料制备过程及性能分析
        3.3.2 探讨钼盐用量对材料结构及性能的影响
        3.3.3 探讨反应温度对材料结构及性能的影响
        3.3.4 探讨反应时间对材料结构及性能的影响
        3.3.5 探讨反应空间对材料结构及性能的影响
    3.4 本章小结
第4章 氧化铁/碳化铁/碳复合材料的制备及染料吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 前驱体的选取
        4.2.2 实验制备部分
        4.2.3 吸附测试步骤
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 形貌和结构分析
        4.3.2 吸附性能分析
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文列表


【参考文献】：
期刊论文
[1]钼基析氢反应电催化剂的研究进展[J]. 吴则星,王杰,郭军坡,朱静,王得丽.  电化学. 2016(02)

博士论文
[1]无机纳米材料的设计及其在析氢反应和醇氧化反应中的应用研究[D]. 黄文静.苏州大学 2018
[2]钼基纳米结构的设计合成及能源转换电催化性能[D]. 杜翠翠.吉林大学 2018

硕士论文
[1]钴基纳米材料的可控合成、表面修饰及电催化性能研究[D]. 白雪.内蒙古大学 2018



本文编号：3703027