碳布负载过渡金属化合物的制备及其在电解水中的应用

发布时间：2023-09-14 04:37

　　由于能源需求日益增长,以及人们对环境日益重视,绿色可再生能源的发展正得到越来越多的关注。氢气作为一种高能量密度的清洁能源载体,是一种极具前景的化石燃料的替代品。通过电解水能够方便地制得氢气,然而水的电解需要有高活性的电催化剂。贵金属及其氧化物被认为是析氢反应(HER)和析氧反应(OER)最佳的电催化剂,但是由于贵金属元素的稀缺性和高成本限制了其规模化应用。近年来,储量丰富的非贵金属化合物作为新型的电解水催化剂有望在成为贵金属的替代品。研究表明,两种过渡金属化合物相结合,因其电催化协同作用或是电荷的重新分布等原因,能够提升催化剂的电催化性能。碳布是一种三维导电性基底,能够为催化剂提供较强的粘附力和较小的界面阻抗,这都有利于提升催化剂的电催化活性。此外,碳布还是一种柔性的基底,其上能负载催化剂成为一种柔性电极,十分有利于便携式产氢装置的发展。本研究采取两步法来在碳布上负载CoS₂/CoP或NiS/Ni₂P杂化材料,首先在碳布上进行水热反应得到前驱体物质,然后再经过磷化和硫化得到CoS₂/CoP或NiS/Ni₂

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩写、符号清单和术语表
第一章 绪论
    1.1 新能源的发展现状
        1.1.1 氢能的概述
    1.2 电解水技术
        1.2.1 析氢反应机理
        1.2.2 析氧反应机理
    1.3 电解水催化剂的选择
    1.4 电解水的重要参数
    1.5 电化学测试方法
    1.6 论文研究的主要内容和创新点
        1.6.1 论文研究的主要内容
        1.6.2 论文的特色与创新
第二章 CoS₂/CoP/CC杂化材料的制备及其电解水催化性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与仪器
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 样品的表征测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CoS₂/CoP/CC杂化材料的形貌与结构
        2.3.2 CoS₂/CoP/CC杂化材料的电解水性能研究
    2.4 本章小结
第三章 NiS/Ni₂P/CC杂化材料的制备及其电解水性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器
        3.2.2 样品的制备过程
        3.2.3 Ni₂P/CC、NiS/CC和NiS/Ni₂P/CC杂化材料的表征测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 NiS/Ni₂P/CC的形貌与结构
        3.3.2 NiS/Ni₂P/CC杂化材料的电解水性能研究
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3846566