基于过渡金属磷化物的制备及其催化析氢性能研究
发布时间：2022-08-29 19:11
氢气（H2）在所有化学燃料中具有最高的质量能量密度(142 mJ kg-1),是替代化石燃料作为新型清洁能源的最佳载体。电解水析氢反应（HER）是产氢的一个重要途径。为了减少能耗,HER需要高效的催化剂,以便能在低电位下提供较大的电流密度。在各种HER催化剂中,过渡金属磷化物因为在地壳中含量丰富、价格低廉以及催化活性高等优点被广泛用作HER催化剂。本论文使用简单的方法合成了NiP2-Ni5P4/CFP、FeP@PC和Cu3P/CuCl@PANI三种催化剂,并对其进行表征和电化学性能测试,研究了碳载体对过渡金属磷化物催化性能的影响。具体如下:（1）以碳纸作为基底,采用水热法和化学气相沉积磷化制备了NiP2-Ni5P4/CFP催化剂。电化学性能测试结果表明:NiP2-Ni5P4/CFP催化剂在0.5 mol/L H2
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 析氢反应
1.2.1 析氢反应机理
1.2.2 析氢反应性能评价参数
1.3 析氢反应催化剂
1.3.1 过渡金属磷化物
1.3.2 过渡金属硫化物
1.3.3 过渡金属硒化物
1.3.4 过渡金属碳化物
1.3.5 过渡金属氮化物和硼化物
1.4 论文的研究内容和意义
第二章 实验方法
2.1 实验主要药品及仪器
2.1.1 实验主要药品
2.1.2 实验仪器
2.2 材料表征仪器
2.3 材料的表征方法
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 X射线光电子能谱(XPS)
2.3.3 场发射扫描电镜(FESEM)
2.3.4 场发射透射电镜(FETEM)
2.3.5 傅里叶红外光谱(FT-IR)
2.3.6 显微共焦激光拉曼光谱(RAMAN)
2.4 电化学性能表征
2.4.1 线性扫描伏安法
2.4.2 循环扫描伏安法
2.4.3 交流阻抗法
2.4.4 计时电流法
第三章 NiP_2-Ni_5P_4/CFP催化剂的制备及析氢反应性能研究
3.1 引言
3.2 材料制备
3.2.1 Ni(HCO_3)_2/CFP的制备
3.2.2 NiP_2-Ni5P_4/CFP催化材料的制备
3.2.3 NiP_2/CFP催化材料的制备
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 X射线衍射分析
3.3.2 形貌分析
3.3.3 XPS分析
3.3.4 电化学性能分析
3.4 本章小结
第四章 基于UIO-66的FeP@PC的制备及析氢反应性能研究
4.1 引言
4.2 材料的制备
4.2.1 Fe-UIO的制备
4.2.2 Fe@PC的制备
4.2.3 PC的制备
4.2.4 电极的制备
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 红外与拉曼分析
4.3.3 形貌分析
4.3.4 XPS结果分析
4.3.5 电化学性能表征
4.4 本章小结
第五章 PANI包覆提高块状Cu_3P/CuCl复合纳米棒的分散性及电化学性能
5.1 引言
5.2 材料的制备
5.2.1 Cu_3P/CuCl纳米棒的制备
5.2.2 Cu_3P/CuCl@PANI纳米材料的制备
5.2.3 电极的制备
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 X射线衍射分析
5.3.2 红外分析
5.3.3 形貌和分散性分析
5.3.4 XPS结果分析
5.3.5 电化学性能表征
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]BP世界能源展望（2018年版）发布[J]. 李春梅. 中国能源. 2018(04)
[2]温室效应与二氧化碳的控制[J]. 李春鞠,顾国维. 环境保护科学. 2000(02)
本文编号：3678854
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 析氢反应
1.2.1 析氢反应机理
1.2.2 析氢反应性能评价参数
1.3 析氢反应催化剂
1.3.1 过渡金属磷化物
1.3.2 过渡金属硫化物
1.3.3 过渡金属硒化物
1.3.4 过渡金属碳化物
1.3.5 过渡金属氮化物和硼化物
1.4 论文的研究内容和意义
第二章 实验方法
2.1 实验主要药品及仪器
2.1.1 实验主要药品
2.1.2 实验仪器
2.2 材料表征仪器
2.3 材料的表征方法
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 X射线光电子能谱(XPS)
2.3.3 场发射扫描电镜(FESEM)
2.3.4 场发射透射电镜(FETEM)
2.3.5 傅里叶红外光谱(FT-IR)
2.3.6 显微共焦激光拉曼光谱(RAMAN)
2.4 电化学性能表征
2.4.1 线性扫描伏安法
2.4.2 循环扫描伏安法
2.4.3 交流阻抗法
2.4.4 计时电流法
第三章 NiP_2-Ni_5P_4/CFP催化剂的制备及析氢反应性能研究
3.1 引言
3.2 材料制备
3.2.1 Ni(HCO_3)_2/CFP的制备
3.2.2 NiP_2-Ni5P_4/CFP催化材料的制备
3.2.3 NiP_2/CFP催化材料的制备
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 X射线衍射分析
3.3.2 形貌分析
3.3.3 XPS分析
3.3.4 电化学性能分析
3.4 本章小结
第四章 基于UIO-66的FeP@PC的制备及析氢反应性能研究
4.1 引言
4.2 材料的制备
4.2.1 Fe-UIO的制备
4.2.2 Fe@PC的制备
4.2.3 PC的制备
4.2.4 电极的制备
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 红外与拉曼分析
4.3.3 形貌分析
4.3.4 XPS结果分析
4.3.5 电化学性能表征
4.4 本章小结
第五章 PANI包覆提高块状Cu_3P/CuCl复合纳米棒的分散性及电化学性能
5.1 引言
5.2 材料的制备
5.2.1 Cu_3P/CuCl纳米棒的制备
5.2.2 Cu_3P/CuCl@PANI纳米材料的制备
5.2.3 电极的制备
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 X射线衍射分析
5.3.2 红外分析
5.3.3 形貌和分散性分析
5.3.4 XPS结果分析
5.3.5 电化学性能表征
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]BP世界能源展望（2018年版）发布[J]. 李春梅. 中国能源. 2018(04)
[2]温室效应与二氧化碳的控制[J]. 李春鞠,顾国维. 环境保护科学. 2000(02)
本文编号：3678854
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3678854.html
