基于Mo 2 C和CoS 2 复合非铂催化剂的制备及其析氢性能研究
发布时间：2023-02-12 15:01
随着经济的发展,人们对能源的需求量越来越大,传统化石能源不仅不可再生还会带来一系列环境污染问题,而氢能源作为一种清洁能源深受广大研究者的青睐。其中,电解水制氢技术是实现氢气规模化生产的技术之一,发生在阴极上的析氢反应(HER)需要高效的催化剂以降低能耗,目前HER催化剂活性最高的是铂基贵金属,但其昂贵的价格限制了工业化生产,因此制备廉价、高效的非贵金属析氢催化剂成为当前的研究热点之一。本文针对MO2C及COS2在催化电解水析氢方面的不足,利用溶剂热-煅烧法制备了 N-Mo2C@CNT,采用一步水热法制备了 CoS2/CNT和COS2/P,并对其进行了物理表征以及电化学测试,结果表明,它们均具有较高的催化活性及良好的稳定性。主要研究内容如下:1、采用溶剂热-煅烧法可控制备系列不同碳纳米管负载的N-Mo2C@CNT析氢催化剂。首先制备了 N-Mo2C,对原料的投料量进行了优化,从而获得最佳析氢性能催化剂的可控制备规律。在此基础上,通过一系列表征及电化学测试对N-MO2C@CNT进行了详细研究。结果表明,在0.5 mol L-1的H2SO4中,添加CNT制备的样品具有很高的HER活性,它在1...
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 氢能源概述
1.2.1 氢能优点
1.2.2 氢气制备方法
1.3 电化学析氢反应概述
1.3.1 析氢反应原理
1.3.2 析氢反应催化剂及研究现状
1.4 论文研究目的及内容
第二章 实验材料与方法
2.1 药品和仪器
2.1.1 主要实验药品
2.1.2 主要实验仪器
2.2 物理表征测试方法及原理
2.2.1 X射线衍射(XRD)
2.2.2 扫描电镜(SEM)
2.2.3 透射电镜(TEM)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 拉曼光谱(Raman)
2.2.6 比表面(BET)
2.3 析氢性能电化学测试
2.3.1 线性扫描伏安(LSV)
2.3.2 塔菲尔曲线(Tafel)
2.3.3 交流阻抗(EIS)
2.3.4 双电层电容(Cdl)
2.3.5 稳定性测试
第三章 N-Mo2C@CNT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 电极材料的制备
3.2.2 工作电极的制备
3.2.3 电极材料的物理表征
3.2.4 电极的电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 葡萄糖含量的影响
3.3.2 氯化钴含量的影响
3.3.3 三聚氰胺含量的影响
3.3.4 XRD分析
3.3.5 SEM分析
3.3.6 TEM分析
3.3.7 XPS分析
3.3.8 N-Mo2C@CNT的HER性能分析
3.4 本章小结
第四章 CoS2/CNT复合材料的制备及其析氢性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 电极材料的制备
4.2.2 工作电极的制备
4.2.3 电极材料的物理表征
4.2.4 电极的电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM分析
4.3.3 TEM分析
4.3.4 Raman分析
4.3.5 BET分析
4.3.6 XPS分析
4.3.7 CoS2/CNT复合材料的HER性能分析
4.4 本章小结
第五章 磷掺杂CoS2的制备及其析氢性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 电极材料的制备
5.2.2 工作电极的制备
5.2.3 电极材料的物理表征
5.2.4 电极的电化学性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 Raman分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 HRTEM分析
5.3.5 BET分析
5.3.6 XPS分析
5.3.7 磷掺杂CoS2的HER性能分析
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件
本文编号：3741317
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 氢能源概述
1.2.1 氢能优点
1.2.2 氢气制备方法
1.3 电化学析氢反应概述
1.3.1 析氢反应原理
1.3.2 析氢反应催化剂及研究现状
1.4 论文研究目的及内容
第二章 实验材料与方法
2.1 药品和仪器
2.1.1 主要实验药品
2.1.2 主要实验仪器
2.2 物理表征测试方法及原理
2.2.1 X射线衍射(XRD)
2.2.2 扫描电镜(SEM)
2.2.3 透射电镜(TEM)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 拉曼光谱(Raman)
2.2.6 比表面(BET)
2.3 析氢性能电化学测试
2.3.1 线性扫描伏安(LSV)
2.3.2 塔菲尔曲线(Tafel)
2.3.3 交流阻抗(EIS)
2.3.4 双电层电容(Cdl)
2.3.5 稳定性测试
第三章 N-Mo2C@CNT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 电极材料的制备
3.2.2 工作电极的制备
3.2.3 电极材料的物理表征
3.2.4 电极的电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 葡萄糖含量的影响
3.3.2 氯化钴含量的影响
3.3.3 三聚氰胺含量的影响
3.3.4 XRD分析
3.3.5 SEM分析
3.3.6 TEM分析
3.3.7 XPS分析
3.3.8 N-Mo2C@CNT的HER性能分析
3.4 本章小结
第四章 CoS2/CNT复合材料的制备及其析氢性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 电极材料的制备
4.2.2 工作电极的制备
4.2.3 电极材料的物理表征
4.2.4 电极的电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM分析
4.3.3 TEM分析
4.3.4 Raman分析
4.3.5 BET分析
4.3.6 XPS分析
4.3.7 CoS2/CNT复合材料的HER性能分析
4.4 本章小结
第五章 磷掺杂CoS2的制备及其析氢性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 电极材料的制备
5.2.2 工作电极的制备
5.2.3 电极材料的物理表征
5.2.4 电极的电化学性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 Raman分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 HRTEM分析
5.3.5 BET分析
5.3.6 XPS分析
5.3.7 磷掺杂CoS2的HER性能分析
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件
本文编号：3741317
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