NiCo基多功能催化剂的制备及催化性能与机理研究

发布时间：2024-02-04 06:36

　　当今世界的大部分能源消耗来自于化石燃料(即石油,天然气和煤炭)的燃烧,大量排放燃烧产物所引起的全球性问题,例如温室效应,臭氧层枯竭,酸雨和雾霾等,对我们的生存环境构成了极大的威胁。用氢能系统代替现有的化石燃料系统是解决这些问题的有效方法之一,因为氢作为一种高效而清洁的燃料,不会产生任何污染物。水电解槽和燃料电池被认为是绿色可再生的氢能源转换和存储系统。水电解槽中的析氢反应(HER)产生高纯度的氢气以化学能形式存储能量;燃料电池通过氢氧化反应(HOR)将化学能转化为电能。限制通过水电解大规模产生氢的主要困难是析氧反应(OER)的高过电位所导致的大量能量损失。当前最有效的OER催化剂是Ir/Ru氧化物。对于HER和HOR,最高效的为Pt基材料。但是由于它们具有造价高和储量少这两大缺点,使其不具备实际应用意义。因此,我们非常需要开发高效的替代催化剂以实现氢的经济性,这具有非常重要的现实意义。本文以探索高性能催化剂为主要目标,研究了双过渡金属基材料在电解水产氢过程中的催化作用。以泡沫镍为基底,通过调控两种金属的比例及氮化温度,制备了一系列双过渡金属催化剂,并对它们进行了充分的表征。研究了它们对...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２碳材料中Ｎ的各种存在形式Ｗ??

比肩这证明了?Ｎ原子对促进碳材料催化活性的作用。Ｃｈｅｎ等开发了一种简便??的制造氮掺杂石墨烯（Ｎ－ＧＭＴ）的方法，Ｎ的成功引入为Ｎ－ＧＭＴ提供了更多的活??性位点，显著增强了?ＨＥＲ的活性，优于报道的碱性溶液中最佳的非金属催化剂％。??ＮＨ３，有机小分子等小分子氮源以及高分子聚....

图１－３硫化物结构单元的不同金厲配位和堆＊？序１５８１??胃与其他化合物相比，硫化物的合成过程相对较温和，而磷化物的合成总是伴随??

的硫化物，因为水热法合成相较于其他合成方法在??制备过程中具有不可替代的优势，包括其简单性，通用性，调控材料组成和形态的??灵活性等，这种优势使其成为最常用的合成方法之一。常用的硫源包括硫代乙酿胺，??二硫化碳，硫化钠，Ｌ－半胧氨酸和硫脲。??１Ｔ?２Ｈ?３Ｒ??Ｍｅｔａｌ??Ｃ....

图１－５?Ｐｔ／ＷＣ核壳结构示意图Ｗ??１１??

装在二氧化硅纳米球中（图??１－５），经过高温还原，然后除去外层Ｓｉ０２，得到了?Ｐｔ／ＷＣ核壳结构纳米颗粒。该构??造方法不仅可以减少贵金属使用量，同时大幅度提升了催化剂的活性。同样，将催??化剂与基底结合产生的一些界面对催化活性也有提升的效果。其中基底只起到分散，??支撑催化....

图２－２催化剂的合成装置图??

硕士学位论文??ＭＡＳＴ卜：Ｒ．Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??ＮＦ?ＮｉＣｏ?Ｎｉ／Ｃｏ２Ｎ??图２－１催化剂的制备流程图??＇—，—．．．——，??＼??图２－２催化剂的合成装置图??２．２．２?Ｐｔ／Ｃ催化剂的制备??商业Ｐｔ／Ｃ催化剂以０．５?ｍｇ?ｃｍ－２的量负载在泡沫镍上面。首先....

本文编号：3895381