CoCuP水氧化催化剂的制备及水氧化性能研究

发布时间：2021-06-26 07:51

　　能源短缺和环境污染推动了绿色能源技术的发展。氢气是一种理想的能源载体,具有燃烧热值高、环境友好等优点。电解水制氢能够将可持续的电能转化为绿色的化学能,是获得氢气的有效途径之一。水分解包括两个半反应,在阴极发生还原水产生氢气半反应（HER）,在阳极发生水氧化产生氧气半反应（OER）。其中,水氧化半反应由于涉及到四个质子和四个电子转移,在动力学上不易发生。因此,研究和开发低成本、高活性的水氧化催化剂是大规模水分解的关键。贵金属（钌、铱等）材料对OER反应具有很高的活性,但贵金属的稀缺性和高成本限制了其大规模应用。钴基水氧化催化剂由于储量丰富、廉价和活性高等优点被开发和利用。论文的第一部分以铜片为基底通过变电位沉积方法制备了CoP和CoCuP电极。电极的表面形貌和组分使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、等离子发射光谱仪（ICP-OES）和X射线光电子能谱（ESCALAB XI+）等手段进行表征。结果表明,在碱性环境中,CoCuP具有更高的电化学活性面积。电化学测试结果表明CoCuP电极的水氧化反应活性相对CoP电极有了明显提高,在238 mV的过电位下达到10 mA cm<... 

【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】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 电催化水分解
        1.2.1 水氧化反应
        1.2.2 水氧化反应动力学参数
    1.3 贵金属水氧化催化剂
    1.4 非贵金属水氧化催化剂
        1.4.1 钴基水氧化催化剂的研究现状
    1.5 研究背景和选题
2 CoCuP水氧化催化剂
    2.1 引言
    2.2 试剂与仪器
        2.2.1 试剂
        2.2.2 仪器
    2.3 实验部分
        2.3.1 电极制备
        2.3.2 物理表征方法
        2.3.3 电化学测试方法
        2.3.4 pH依赖性测试方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 变电位电沉积原理
        2.4.2 CoCuP电极的制备条件优化
        2.4.3 电极的形貌与组分表征
        2.4.4 水氧化反应
        2.4.5 CoP与 CoCuP电极的pH依赖性测试
    2.5 本章小结
3 CoCuP/CoP异质结构水氧化催化剂
    3.1 引言
    3.2 原料与试剂
    3.3 实验部分
        3.3.1 电极制备
        3.3.2 物理表征方法
        3.3.3 电化学测试方法
        3.3.4 pH依赖性测试方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 CoCuP/CoP电极的制备条件优化
        3.4.2 电极的形貌与组分表征
        3.4.3 CoCuP/CoP电极的水氧化性能
        3.4.4 CoCuP/CoP电极的pH依赖性测试
    3.5 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



本文编号：3250952