硒化钴基纳米复合材料的制备及其电催化析氢性能的研究

发布时间：2024-02-03 14:55

　　随着化石能源的存储量不断减少,氢能的开发和利用逐渐进入了人们的视野。同时,作为制备高纯度氢气的电化学催化剂的研究也受到了越来越多的关注。本论文通过简单的水热法合成了CoSe₂/GO、Co@CoSe₂/NC和CoSe/Mo Se₂三种硒化钴基纳米复合材料作为电催化析氢的催化剂。使用X射线衍射仪和X射线光电子能谱确定了复合材料的物相组成,使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察了复合材料的微观结构。最后通过扫描伏安,循环伏安,交流阻抗等电化学手段测试了材料的催化和循环性能。具体内容分为以下三个部分;1. 使用改进的hummer法制备了氧化石墨烯,然后通过微乳液法将钴离子吸附到石墨烯表面生成氢氧化钴/石墨烯前驱体,最后CoSe₂/GO通过水热硒化前驱体获得。通过透射电子显微镜发现CoSe₂均匀的分散在石墨烯表面,通过微乳液法制备的CoSe₂粒径显著减小。经过电化学测试后,在酸性电解液中,当电流密度达到10 mA/cm²时该复合材料超电势仅有2...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 电催化析氢原理
    1.2 电催化析氢催化剂材料
        1.2.1 Pt作为析氢催化剂
        1.2.2 金属硫属化物催化剂作为析氢催化剂
        1.2.3 过渡态金属磷化物作为析氢催化剂
        1.2.4 过渡态金属氮化物作为析氢催化剂
        1.2.5 过渡态金属碳化物作为析氢催化剂
        1.2.6 非金属作为析氢催化剂
        1.2.7 单原子材料作为析氢催化剂
        1.2.8 非晶合金材料作为析氢催化剂
    1.3 论文的选题依据,研究内容,研究意义
        1.3.1 选题依据
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究意义
第二章 实验方法和表征手段
    2.1 实验试剂及设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 表征技术
        2.2.1 X射线衍射
        2.2.2 X射线电子能谱
        2.2.3 场发射扫描电子显微镜
        2.2.4 透射电子显微镜
    2.3 电化学测试
        2.3.1 电化学测试制样方法
        2.3.2 线性扫描伏安
        2.3.3 循环伏安
        2.3.4 电化学阻抗谱
        2.3.5 恒电位极化
第三章 微乳液法辅助合成CoSe₂/GO复合材料及其催化析氢性能的研究
    3.1 前言
    3.2 实验过程
        3.2.1 氧化石墨烯的制备
        3.2.2 石墨烯/氢氧化钴前驱体的制备
        3.2.3 CoSe₂/GO的制备
    3.3 表征分析
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 形貌分析
    3.4 电化学测试分析
    3.5 本章小结
第四章 Co@CoSe₂/NC复合材料的制备及其催化析氢性能的研究
    4.1 前言
    4.2 实验过程
        4.2.1 ZIF-67前驱体的制备
        4.2.2 Co@CoSe₂/NC的制备
    4.3 表征分析
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 形貌分析
    4.4 电化学测试分析
    4.5 本章小结
第五章 两步水热法合成CoSe/MoSe₂复合材料及其催化析氢性能的研究
    5.1 前言
    5.2 实验过程
        5.2.1 制备CoSe
        5.2.2 制备CoSe/MoSe₂和MoSe
    5.3 表征分析
        5.3.1 物相分析
        5.3.2 形貌分析
    5.4 电化学测试分析
        5.4.1 酸性电解液测试
        5.4.2 碱性电解液测试
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间的学术活动及成果情况



本文编号：3894273