三维导电硫化物复合/衍生材料的催化性能研究

发布时间：2024-12-21 04:53

　　氢气被认为是一种高热值的、零碳的清洁能源载体,已经在满足工业和社会需求方面显示出广泛的应用前景。然而在电催化制氢技术中使用的高成本和稀缺性的贵金属基催化剂制约了它们的广泛使用和生产。因此,开发具有高活性和高稳定性的非贵金属催化材料势在必行。过渡金属MoS₂的（）型边缘结构与固氮酶中的活性位点类似,理论计算表明MoS₂边缘结构的吸附氢自由能与Pt相近,展现出了较高的催化活性,然而其基面结构为惰性区域。同时由于垂直MoS₂面间的电子迁移率低于基面内的电子迁移率,导致电阻损耗大约增加三个数量级,使得粉体材料MoS₂的催化效率受边缘活性位点少,导电性差的限制而大大降低。因此,我们需要开发暴露高密度活性位点数目,且导电性良好的过渡金属硫化物。本论文以导电过渡金属硫化物为主要研究对象,对目标导电硫化物的组成、结构和形貌等微结构参数进行优化,达到增加活性位点数量、提高活性位点活性或增强活性位点稳定性的目的。并系统地研究该类材料的全水裂解催化性能,阐释了表面和界面结构改性与催化性能之间的内在联系。本论文的主要研究内容...

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.2（A）过渡金属硫化物及(B,C)典型的1T，2H和3R三种结构相的图解

第1章绪论于D3h组的六边形对称堆积。3R相中，一个单胞中的三个X-M-X层属于C3v组的斜方六面体对称堆积。在不同的结构相中，由于金属元素的d轨道填充不同，使具有不同的电子结构及性质。全满的d轨道填充具有半导体的性质，而部分填充的d轨道使过渡金属硫化....

图1.3合成方法示意图

4Fig.1.3Schematicillustrationofpreparationmethod.(A)CVDgrowthroute.[45](B)Thaerogelproductionroute.[52](C)Hydrothermaltechniq....

图1.6析氢反应“火山曲线”示意图

ig.1.6SchematicrepresentationofaHERvolcanoplot图1.6析氢反应“火山曲线”示意图。[74]极表面的化学吸附与脱附是一个竞争过程，根据萨该有适中的氢吸附自由能（ΔGH*）。若ΔGH*太弱合过程，Volmer将为限速....

图1.13（A）吸附中间体的几何结构模型

第1章绪论此外，对于晶态催化材料，不同晶面所表现的催化活性和选择性是不同的。通过合理设计选择性暴露更多高活性的晶面，可以极大的提高催化材料的催化性能。如尖晶石[111]晶面的八面体位点具有催化活性，而四面体位点几乎是惰性的，且其[111]晶面比其他晶面具有更高的催化活性。L....

本文编号：4018433