氧化钼纳米复合材料的制备、表征及其在电解水析氢中的应用研究

发布时间：2023-03-08 08:22

　　钼氧化物由于其具有无毒、储量丰富、成本低、导电性高、耐热性、化学稳定性好等优点,使其在锂离子电池,电致变色,超导体,传感器,光电催化等领域具有广泛的应用。其独特的性能和广泛的用途,已经引起了科学研究者的重点关注。因此合理的开发和利用钼氧化物材料可以充分挖掘其应用潜力,拓展应用领域。设计出具有新型功能和特性的钼氧化物材料,还可为其他材料的合成提供理论依据和参考价值。其中MoO2和MoO3都是宽禁带半导体金属氧化物,由于其具有较高的导电率和热稳定性等特性,成为最近电解水分解邻域的研究热点。但其本身还存在一些问题,比如:比表面积小、粒径大、制备方法复杂(常常需要高温高压等苛刻条件)等,这些缺点限制了其在电催化邻域的进一步应用。为了使其在电解水析氢反应中具有更高的应用价值,我们对钼氧化物的结构和性能进行优化和改性研究。本文选用的研究对象为二氧化钼和三氧化钼,主要从减小粒径、提高导电性、增加活性位点等方面出发,通过元素掺杂,产生氧空穴等手段提高电催化活性和电化学稳定性,目的是制备出催化性能优异的钼氧化物电催化剂。通过对其形貌、结构以及催化性能的表征和测试,探究出最佳的制备条件,并且对其催化机理做...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电解水制氢
        1.2.1 电解水制氢原理
        1.2.2 电解水制氢催化剂的选择
    1.3 钼基电催化剂的研究进展
        1.3.1 钼基硫化物
        1.3.2 钼基碳化物
        1.3.3 钼基氮化物
        1.3.4 钼基磷化物
        1.3.5 钼基氧化物
    1.4 本论文选题的意义和研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第2章 实验材料表征方法和电化学测试
    2.1 材料表征方法
        2.1.1 X射线衍射(XRD)
        2.1.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)
        2.1.3 场发射透射电子显微镜(FTEM)
        2.1.4 X射线光电子能谱(XPS)
        2.1.5 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)
        2.1.6 热重分析(TG)
    2.2 电化学性能研究
        2.2.1 电极处理
        2.2.2 电化学测试
第3章 N-MoO₂纳米颗粒的制备及在电解水析氢中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 N-MoO₂复合材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 形貌结构分析
        3.3.2 催化活性测试
        3.3.3 HER稳定性测试
    3.4 本章小结
第4章 P掺杂MoO_3-x纳米片作为高效稳定的电解水析氢催化剂
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 P-MoO_3-x复合材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 形貌结构分析
        4.3.2 HER性能分析
    4.4 本章小结
第5章 全文总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间科研成果



本文编号：3757956