钴/铁掺杂增强二硫化钼纳米片的电催化析氧性能研究

发布时间：2021-04-01 14:16

　　随着全球能源需求的持续增长,以煤炭、石油为主的化石燃料消耗愈加严重,进而加剧温室效应和环境污染。因此,清洁、可再生能源的开发受到人们越来越多的重视,在众多的可被开发的新能源中,氢能被认为是化石燃料的理想替代品。而在制氢技术方面,电化学分解水产氢,可以实现电能和化学能之间的有效转化,被认为是一种有很大发展前景的制氢方式。阳极的析氧反应（OER）和阴极的析氢反应（HER）是电解水的核心反应,其中,OER由于涉及多个电子转移且动力学缓慢,成为电解水发展的瓶颈。选取适当的OER催化剂,加快OER的反应过程,减少电解水所需要的电能,是突破该瓶颈的一种有效方法。目前,二氧化铱（IrO₂）和二氧化钌（RuO₂）是常用的OER催化剂,然而这些贵金属基催化剂高昂的价格,限制了电解水制氢的大规模应用。因此,研究开发出高效、低成本、稳定的OER催化剂,对电解水的发展至关重要。在众多贵金属催化剂的替代物中,以二维二硫化钼（MoS₂）为代表的过渡金属硫化物近年来受到广泛关注。然而MoS₂纳米片的OER催化性能较差,可以通过化... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电解催化分解水示意图

M-OH → MO + H + 2MO → O2+ 2M O + H2O → MOOH + H + OH + H2O → M + O2+ H + ：M + OH → M-OH + OH → M-------------O + H2O + 2M-O → O2+ 2M M-O + OH → MOOH + H + OH → M- + H2O + O2+ 从 MO 中间体到氧气形成的两种不同途径。一种是MO 中间体直接复合生成 O2，如反应式（1-9）和（1 中间体，如反应式（1-10）和（1-15），随后生成 O

8）稳定性催化剂的使用条件一般为强酸（pH=0）或强碱（pH=14），良好结构和长期的于材料能否实现大规模应用来说是至关重要的。一般而言，评价催化剂稳定性以下两种：一种计时电流法或计时电位法，即通过记录在恒定电流密度下的过化或在外加过电位恒定的时，记录阳极电流密度的变化来评价催化剂的稳定间一般在 10 小时以上。稳定性好的催化剂在长时间的测试中，其电位或电流化几乎是可以忽略不计的。另一种是循环伏安法，通过在起始电位附近的相应内进行 500～1000 次循环伏安测试，以观察测试前后的线性伏安曲线上过电位测试前后过电位变化越小，说明催化剂的稳定性越好。ER 的主要影响因素及催化剂的改进方法电解水制氢的阴极与阳极反应中，阳极的 OER 过程在任何酸碱条件下都是涉

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3113477