基于氮化钒催化剂的结构调控及其析氢反应的性能研究

发布时间：2023-10-02 03:44

　　随着我国经济社会的快速发展,能源需求量越来越大,环境问题也越来越严重,高清洁新能源燃料的开发与利用可以有效缓解能源危机和环境污染问题,是科学技术的一次新探索,是研究者智慧与创新的展现,更将是人类文明进程中的一场重要变革。氢能,一种资源丰富、来源多样、热值高、可储存、可再生、清洁无污染等新能源。而在氢能的大力推广使用中,储运是氢能应用的核心保障。目前,电解水制备氢气是最具备发展潜力的氢气的存储和转化手段。而电催化剂在电解水制备氢气的过程在扮演着举足轻重的角色,直接影响着整个反应的进程。铂基材料在电解水制备氢气过程中有着优越的表现,但由于其价格昂贵,地球上资源稀缺,从而无法大力使用。所以,就需要寻求一种资源丰富,价格低廉,循环使用寿命长,对环境友好无害的高效催化剂,从而提高电解水制备氢气在未来的发展。由此,研究和开发具备高效催化效果的非贵金属的催化剂成为了电解水制备氢气的工作重点。因而本论文探究了过渡金属氮化钒在析氢反应中的表现,具体研究内容如下:(1).以多钒酸铵(NH₄)₂V₃O₈和NH_4...

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1 绪论
    1.1 电解水制备氢气的技术原理概述
        1.1.1 电解水制备氢气的原理
        1.1.2 电解水制备氢气的反应原理
        1.1.3 电解水制备氢气的催化剂
    1.2 本课题的研究目的和内容
        1.2.1 本课题的研究目的
        1.2.2 本课题的研究内容
2 实验方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 实验材料表征和性能测试
        2.3.1 常规粉末多晶X-射线衍射测试(XRD)
        2.3.2 扫描电子显微镜及能谱分析(SEM)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 X射线光电子谱(XPS)
        2.3.5 氮气等温吸脱附测试(BET)
        2.3.6 材料的电化学性能测试
3 具备高效析氢性能的三维多孔氮化钒(VN)八面体
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 多钒酸铵前驱物的制备
        3.2.2 三维多孔氮化钒(VN)八面体的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 AVO前驱物的成分和形貌表征
        3.3.2 三维多孔氮化钒八面体的成分和物相表征
        3.3.3 三维多孔氮化钒八面体的电化学性能测试
    3.4 结论
4 具备高效析氢性能的二维多孔氮化钒(VN)纳米筛
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 多钒酸铵前驱物的制备
        4.2.2 二维多孔氮化钒(VN)纳米筛的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 二维多孔氮化钒(VN)纳米筛的成分表征
        4.3.2 二维多孔氮化钒(VN)纳米筛的物相表征
        4.3.3 二维多孔氮化钒(VN)纳米筛的电化学性能测试
    4.4 结论
5 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 往后工作展望
参考文献
附录
    A 作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B 作者在攻读学位期间获奖情况
    C 学位论文数据集
致谢



本文编号：3850030