MoS 2 /碳复合材料的制备及电催化析氢性能研究
发布时间：2023-01-11 07:27
随着全球范围内对能源和环境保护要求的不断提高,清洁和可持续能源技术的发展引起了人们的极大关注。作为绿色和可再生能源的氢能被认为是一个可以有效改善化石燃料燃烧所带来的气候变化和环境问题的最佳替代者。电解水析氢是制备氢气的一种高效的手段之一,相比传统的贵金属Pt催化剂,过渡金属中的二硫化钼（MoS2）因其成本廉价、性能高效的特点,成为电析氢催化剂领域的研究热点。但是MoS2材料的层状堆叠和金属半导体特性不利于在电催化方向的应用。基于MoS2的特点和存在的缺陷,本论文主要从与三维高导电性材料复合出发,设计一种新型的MoS2电析氢催化剂,有效的增加暴露的活性位点的同时尽量提高MoS2的导电性能,实现电催化析氢性能的提高。本论文的研究内容如下:1.以硫代钼酸铵为前驱体,通过一步简单水热法制备了一种三维MoS2/氮掺杂石墨烯（MoS2/N-rGO）水凝胶,并把该催化剂应用到电催化析氢中。通过调节加入氨水的体积来探究氮掺杂对复合物的形貌和催化性能的...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 氢能源概述
1.3 电催化析氢反应(HER)
1.4 二硫化钼概述
1.4.1 二硫化钼的结构与性质
1.4.2 二硫化钼的制备方法
1.4.3 二硫化钼的应用
1.5 二硫化钼纳米材料电催化析氢
1.5.1 二硫化钼纳米材料电催化析氢研究进展
1.5.2 二硫化钼纳米材料电催化析氢的性能优化
1.6 本论文的研究意义和研究内容
参考文献
第二章 材料制备及相关分析方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验设备
2.2 氧化石墨烯的制备
2.3 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的制备
2.3.1 三维MoS_2/rGO水凝胶的制备
2.3.2 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的制备
2.3.3 MoS_2的制备
2.3.4 N-rGO水凝胶的制备
2.3.5 不同pH下的MoS_2/rGO水凝胶的制备
2.3.6 不同溶剂下的MoS_2/N-rGO水凝胶的制备
2.4 MoS_2/MoO_2/碳复合材料的制备
2.4.1 棒状MoO_3的制备
2.4.2 花状MoS_2/MoO_2复合材料的制备
2.4.3 碳布的处理
2.4.4 MoS_2/MoO_2/碳复合材料的制备
2.5 表征测试设备
2.5.1 X射线衍射仪(XRD)
2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.5.3 透射电子显微镜(TEM)
2.5.4 拉曼光谱分析(Raman Shift)
2.5.5 X射线光电子能谱(XPS)
2.6 电化学测试
2.6.1 三维MoS_2/N-rGO水凝胶
2.6.2 MoS_2/MoO_2/碳复合材料
2.6.3 双电层电容测试
2.6.4 转化效率测试
参考文献
第三章 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的电化学性能研究
3.1 引言
3.2 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的结构表征
3.2.1 MoS_2、MoS_2/rGO和MoS_2/N-rGO水凝胶的形貌
3.2.2 氨水用量对MoS_2/N-rGO水凝胶形貌的影响
3.2.3 pH值对MoS_2/N-rGO水凝胶形貌的影响
3.2.4 溶剂对MoS_2/N-rGO水凝胶形貌的影响
3.2.5 MoS_2/N-rGO水凝胶的微观结构
3.3 MoS_2/N-rGO水凝胶的电化学性能
3.4 本章小结
参考文献
第四章 MoS_2/MoO_2/碳复合材料的电催化析氢性能研究
4.1 引言
4.2 花状MoS_2/MoO_2复合材料的结构表征
4.3 MoS_2/MoO_2/碳布复合材料的结构和电催化析氢性能
4.3.1 MoS_2/MoO_2/碳布复合材料的结构表征
4.3.2 MoS_2/MoO_2/碳布复合材料的电化学性能
4.4 本章小结
参考文献
第五章 结论
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二硫化钼纳米颗粒的制备与润滑性能研究[J]. 陈九菊,修可白,孟庆刚. 黑龙江工程学院学报(自然科学版). 2010(03)
[2]氢能及其应用前景分析[J]. 蔡炽柳. 能源与环境. 2008(05)
[3]氢能及其近期应用前景[J]. 毛宗强. 科技导报. 2005(02)
[4]氢能——我国未来的清洁能源[J]. 毛宗强. 化工学报. 2004(S1)
本文编号：3729654
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 氢能源概述
1.3 电催化析氢反应(HER)
1.4 二硫化钼概述
1.4.1 二硫化钼的结构与性质
1.4.2 二硫化钼的制备方法
1.4.3 二硫化钼的应用
1.5 二硫化钼纳米材料电催化析氢
1.5.1 二硫化钼纳米材料电催化析氢研究进展
1.5.2 二硫化钼纳米材料电催化析氢的性能优化
1.6 本论文的研究意义和研究内容
参考文献
第二章 材料制备及相关分析方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验设备
2.2 氧化石墨烯的制备
2.3 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的制备
2.3.1 三维MoS_2/rGO水凝胶的制备
2.3.2 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的制备
2.3.3 MoS_2的制备
2.3.4 N-rGO水凝胶的制备
2.3.5 不同pH下的MoS_2/rGO水凝胶的制备
2.3.6 不同溶剂下的MoS_2/N-rGO水凝胶的制备
2.4 MoS_2/MoO_2/碳复合材料的制备
2.4.1 棒状MoO_3的制备
2.4.2 花状MoS_2/MoO_2复合材料的制备
2.4.3 碳布的处理
2.4.4 MoS_2/MoO_2/碳复合材料的制备
2.5 表征测试设备
2.5.1 X射线衍射仪(XRD)
2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.5.3 透射电子显微镜(TEM)
2.5.4 拉曼光谱分析(Raman Shift)
2.5.5 X射线光电子能谱(XPS)
2.6 电化学测试
2.6.1 三维MoS_2/N-rGO水凝胶
2.6.2 MoS_2/MoO_2/碳复合材料
2.6.3 双电层电容测试
2.6.4 转化效率测试
参考文献
第三章 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的电化学性能研究
3.1 引言
3.2 三维MoS_2/N-rGO水凝胶的结构表征
3.2.1 MoS_2、MoS_2/rGO和MoS_2/N-rGO水凝胶的形貌
3.2.2 氨水用量对MoS_2/N-rGO水凝胶形貌的影响
3.2.3 pH值对MoS_2/N-rGO水凝胶形貌的影响
3.2.4 溶剂对MoS_2/N-rGO水凝胶形貌的影响
3.2.5 MoS_2/N-rGO水凝胶的微观结构
3.3 MoS_2/N-rGO水凝胶的电化学性能
3.4 本章小结
参考文献
第四章 MoS_2/MoO_2/碳复合材料的电催化析氢性能研究
4.1 引言
4.2 花状MoS_2/MoO_2复合材料的结构表征
4.3 MoS_2/MoO_2/碳布复合材料的结构和电催化析氢性能
4.3.1 MoS_2/MoO_2/碳布复合材料的结构表征
4.3.2 MoS_2/MoO_2/碳布复合材料的电化学性能
4.4 本章小结
参考文献
第五章 结论
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二硫化钼纳米颗粒的制备与润滑性能研究[J]. 陈九菊,修可白,孟庆刚. 黑龙江工程学院学报(自然科学版). 2010(03)
[2]氢能及其应用前景分析[J]. 蔡炽柳. 能源与环境. 2008(05)
[3]氢能及其近期应用前景[J]. 毛宗强. 科技导报. 2005(02)
[4]氢能——我国未来的清洁能源[J]. 毛宗强. 化工学报. 2004(S1)
本文编号：3729654
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3729654.html
