磷掺杂钼基氧化物及改性不锈钢的析氢和全分解水性能研究

发布时间：2023-02-23 10:45

　　能源危机和环境污染是目前最具挑战的两大难题,亟待开发清洁、高效和可持续的新能源。氢能是能量密度高、产物无污染、可重复利用的新型能源,是未来取代化石燃料的最佳候选者。电解水是最清洁、高效和可再生的制氢技术,但总效率受到高电位的限制,能耗高成本大,极大地限制了其推广应用。为此,需开发高效的电催化剂以降低过电位。Pt是目前最理想的电催化剂,但因稀缺和昂贵的价格限制了其大规模应用。故开发低成本、资源丰富和高效的非贵金属催化剂具有重要的意义。本文基于地球资源丰富,价格低廉,易于获得的过渡金属氧化物和不锈钢,通过磷掺杂对钼基氧化物和304不锈钢的HER性能进行研究,采用XPS,Raman,SEM,TEM,EDX等表征方法对材料的微观形貌、晶体结构、元素价态和物质成分进行了分析。并利用LSV,Tafel,EIS,恒电位稳定性测试法(i-t)对材料的电化学性能进行了全面的研究。获得了在HER和OER上性能优异的双功能电催化剂NiMoO₄/MoO₂/P和ESSM/Ni-OH/P,将其分别设计了相应的全分解水试验,具体内容有三个方面:(1)通过水热法和热处理法相...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电解水制氢
        1.2.1 电解水原理
        1.2.2 析氢反应机理
        1.2.3 析氢催化剂电化学性能评估
    1.3 电解水析氢催化剂
        1.3.1 贵金属
        1.3.2 非贵过渡金属及其化合物
    1.4 全分解水双功能电催化剂
    1.5 本文研究内容及创新点
第2章 材料的制备与表征
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验主要仪器与设备
    2.2 材料合成
        2.2.1 水热合成
        2.2.2 煅烧磷化
    2.3 材料的表征
    2.4 材料的电化学性能测试
第3章 P掺杂NiMoO₄/MoO₂ 复合材料的析氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 化学试剂和材料
        3.2.2 实验过程
        3.2.3 表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 P掺杂和Ni-OH共改性不锈钢析氢性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 化学试剂和材料
        4.2.2 实验过程
        4.2.3 表征
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第5章 P掺杂NiMoO₄/MoO₂ 及改性不锈钢的全分解水性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 全分解水装置
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
致谢



本文编号：3748382