高性能纳米析氢催化剂的制备和应用研究

发布时间：2020-04-12 23:58

【摘要】：进入21世纪以来,伴随着人口的增长,社会的进步,经济的发展,能源和环境问题日益明显。寻找一种清洁的,可再生的能源迫在眉睫。其中氢能作为一种清洁无污染和可持续发展的能源受到了广泛的关注。氢具有清洁,利用率高,可通过燃料电池把化学能转化成电能的特点。在新能源汽车和航空航天领域具有广泛的应用。负载型催化剂是通过载体和负载物的有机结合,在提高催化性能方面是非常有优势的,本文主要介绍了以不同的材料作为载体掺杂贵金属纳米颗粒来制备高性能的催化剂。具体工作如下:(1)Pd纳米颗粒掺杂二维的MoO3纳米片的制备以及在析氢方面的应用MoO3材料具有成本低,电催化性能好,析氢性能好,环境友好的优点。但是也存在电子导电率低,离子导电率低,循环稳定性弱的问题,本文通过在二维的MoO3纳米片上掺杂Pd纳米颗粒来提高其催化性能。通过改变Pd的量和氢化温度,来调整其催化性能,电化学测试表明,在氢化温度为400 ℃时,其催化性能最好。在酸性条件下,电流密度为10时,过电势为71 mV,塔菲尔斜率为42.8 mV dec-1。通过Pd纳米颗粒的掺杂,提高了氧化钼的催化性能和导电性,本工作中,利用一种简单的方法,把Pd纳米颗粒掺杂到MoO3的纳米片上,得到一种新的催化剂,具有很好的催化性能。为制备新型的电化学材料做出一定贡献。(2)一步法合成N掺杂碳纤维负载超细Ru纳米粒子及其析氢催化性能探索以RuCl3、三聚氰胺、植酸和碳纤维为原料,合成了N掺杂的碳纤维负载超细Ru纳米粒子(Ru@CNF)。碳化后,Ru纳米粒子均匀地附着在碳纤维表面。合成的Ru@CNF在酸性和碱性溶液中具有接近Pt/C的析氢性能,过电位分别为68 mV和28 mV。本工作制备的催化剂简单易得,材料结构新颖,电化学性能优越,有助于生产一种新型的电化学材料。在本工作中,这种催化剂的制备简单易得,材料结构新颖,电化学性能优越,为制作新型的电化学材料做出一定贡献。
【图文】：

并使贵金属基催化剂更便宜。逡逑Ｓｅｎｇｅｎｉ等人在ＤＮＡ分子上锚定超细Ｐｔ颗粒［３４］，Ｐｔ颗粒均匀的分布在ＤＮＡ逡逑表面分子，如图１．３ａ所示。高电化学稳定性和ＤＮＡ分子与ＧＣ电极的优异粘附逡逑性使其成为Ｐｔ纳米颗粒的优异载体。结果，Ｐｔ含量低至１５邋（Ｘｇ邋ｃｎＶ２的Ｐｔ／ＤＮＡ异逡逑５逡逑

成质子和价带状Ｍｏ５＋，导致带隙变化。Ｘｉａｎｇ等人报道了在６８０邋ｎｍ的可见光照逡逑射下，在氢气氛围中退火后，光电探测器的外部量子效率可高达１０２００％，而固逡逑有的ＭｏＯ根本没有响应。用于光电流测量的Ｍｏ０３的示意图在图１．５ａ中给出。逡逑通过接通和断开６６０邋ｎｍ激光，可以诱导和减少所制备的ＭｏＯｘＷ光电流（参见逡逑图１．５ｂ）。外量子效率（ＥＱＥ）是评估光电探测器质量的一个重要标准，，即每个逡逑入射光子检测到的电子数量。ＥＱＥ代表灵敏度，值得注意的是，对于４２０邋ｎｍ的逡逑波长可以确定高达１６３００邋％邋（参见图１．５ｃ）。如图１．５ｄ中退火前后Ｍｏ０３的能级逡逑１２逡逑
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ116.2;TQ426

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本文编号：2625336