强碱性条件下NiCoFe基析氧催化剂的自修复性能研究

发布时间：2023-03-20 04:10

　　氢能作为高效可持续的绿色能源载体,已经引发能源领域的研究者们的广泛关注。伴随着电化学催化研究的不断深入和发展,通过电化学手段水分解生产氢能已经成为最有前景的技术之一。其中,水分解过程中析氧反应(OER)是进行能源转换的核心反应,但是由于其复杂的质子耦合多电子转移过程,使其存在一定的动力学损耗。近年来,过渡金属(Co,Ni,Fe,Mn等)基催化剂的广泛研究为实现低成本,高活性,以及长期稳定的OER催化剂提供了可能。特别是含Fe/Co/Ni三种过渡金属元素的催化剂体系,包括NiFe、CoFe、NiCoFe等多元金属的氧化物、羟基氧化物以及其他非金属化合物,展现了令人满意的催化性能;但多数研究聚焦在对于OER催化剂几何活性的改进上,对于催化剂本征活性和稳定性的探究是缺乏的。与此同时,深入了解这些OER催化剂组成-结构-活性的关系对于指导实际电催化剂的设计也是至关重要的。随着更先进异位和原位技术的发展和应用为阐明催化剂中各元素物种的具体作用提供了越来越多的证据;但各种技术手段之间的差异与不足导致了对于机理问题理解的分歧,这需要对这些数据进行更为严格的鉴定和分析。在催化剂稳定性的探索中,自修复策...

【文章页数】：77 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 碱性条件下OER机理
    1.3 OER中的基本电化学参数
    1.4 Fe/Co/Ni基化合物OER催化剂
        1.4.1 单元过渡金属化合物的活性趋向
        1.4.2 FeNi和 Fe Co的氧化物或羟基氧化物
        1.4.3 FeCoNi三元氧化物或羟基氧化物
        1.4.4 含Fe磷化物、硼化物、硫化物等电催化剂
        1.4.5 电化学沉积制备含Fe电催化剂
        1.4.6 含Fe电催化剂的稳定性
    1.5 论文的研究意义和内容
第二章 NiFe-B_i电催化剂的自修复性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 电极的制备
        2.2.4 NiFe-B_i催化剂薄膜的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 NiFe-B_i催化剂的性能测试
        2.3.2 NiFe-B_i催化剂自修复能力不足的问题
    2.4 本章小结
第三章 NiCoFe-B_i电催化剂的自修复性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 电极的制备
        3.2.4 NiCoFe-B_i催化剂薄膜的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 NiCoFe-B_i催化剂的自修复机制
        3.3.2 NiCoFe-B_i催化剂的稳定性分析
        3.3.3 NiCoFe-B_i催化剂应用于光电领域的潜力
        3.3.4 NiCoFe-B_i催化剂在极端条件下的自修复能力
    3.4 本章小结
第四章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3766656