基于非贵金属（镍、钴）催化剂的电催化水氧化研究

发布时间：2021-05-19 19:47

　　氢能是一种能量密度高、清洁无污染的能源,是替代传统化石燃料,解决能源和环境问题的理想选择。电催化水分解制氢是简单、高效且环境友好的产氢方式。然而,水分解反应中的水氧化半反应涉及到四个电子的转移,所以它是动力学缓慢的过程,是电催化水分解反应的瓶颈。因此,开发具有高催化活性的水氧化催化剂（WOCs）,是实现廉价电催化水分解产氢的关键。镍钴双金属氧化物和氢氧化物因其出色的催化水氧化活性、低廉的价格而受到广泛的关注。然而金属氧化物和氢氧化物电导率低的特性阻碍了它们水氧化性能的提升。鉴于此,本文通过形貌构建以及与导电材料结合的方式提升了镍钴双金属氧化物和氢氧化物的电催化水氧化性能。具体内容如下:（1）首先,以SiO₂作为牺牲模板,通过回流、煅烧、刻蚀等实验手段,制备了NiCo₂O₄纳米片包覆在碳空心球外表面的C@NiCo₂O₄催化剂。将C@NiCo₂O₄负载到泡沫镍（NF）上获得C@NiCo₂O₄/N... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 电催化水裂解产氢历史
    1.3 电催化水裂解概述
    1.4 析氧反应
    1.5 电催化水氧化催化剂的电化学测试
    1.6 基于贵金属的水氧化催化剂
    1.7 基于非贵金属的水氧化催化剂
        1.7.1 基于Ni的水氧化催化剂
        1.7.2 基于Co的水氧化催化剂
        1.7.3 基于Fe的水氧化催化剂
        1.7.4 基于Cu的水氧化催化剂
        1.7.5 基于镍钴双金属的水氧化催化剂
    1.8 本论文的选题背景和研究思路
2 中空的C@NiCo_2O_4 核壳微球的制备及其电催化水氧化性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 催化剂的合成和电极的制备
        2.2.3 催化剂的表征
        2.2.4 电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 催化剂的表征结果与分析
        2.3.2 催化剂的电催化水氧化性能的测试
        2.3.3 影响催化剂的电催化水氧化性能因素研究
    2.4 本章小结
3 泡沫铜上原位生长的NiCo/Ni/CuO的纳米线/纳米片电极的催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 水氧化电极的制备
        3.2.3 催化剂电极的表征
        3.2.4 催化剂电极的电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 催化剂电极的表征结果与分析
        3.3.2 催化剂电极的电催化水氧化性能的测试
    3.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国工业制氢技术路线研究及展望[J]. 宁翔.  能源研究与利用. 2020(01)
[2]电解水制氢技术进展[J]. 倪萌,M.K.H.Leung,K.Sumathy.  能源环境保护. 2004(05)



本文编号：3196342