复合金属氧化物/碳纳米纤维的制备及电催化析氢性能研究

发布时间：2025-03-02 16:40

　　当今社会,人类可持续发展所面临的能源和环境问题尤为突出,开发环境友好型能源是实现可持续发展的必然趋势。氢能是一种来源广、热值高的理想的清洁能源。在现有的产氢方法中,工业化电解水操作简便、无污染、清洁环保,是理想的产氢方法。理想的电催化材料应具有较小的过电位,较大的电流密度与比表面积,较优的电催化活性,良好的导电性和优秀的长期稳定性。值得注意的是现有技术中最优秀的析氢电催化剂是铂系材料,然而,它的稳定性差,成本高,产量低,这些都阻碍了它的大规模应用。因此,开发含量丰富,能耗低的析氢电催化剂替代贵金属材料是现代工业化发展的需要。本论文以杂多酸和乙酸镍为前躯体溶液,采用静电纺丝技术和煅烧技术制备出复合纳米纤维材料,并对其形貌,结构及其析氢性能进行测试研究。主要内容具体如下:1.首先,调节磷钨酸与乙酸镍的不同摩尔比的前驱体溶液,然后采用静电纺丝技术制备出复合纳米纤维,再在箱式电阻炉中进行高温煅烧,制备出高活性的PW₁₂Ni₅O_43.5/FTO（同源）三元复合金属氧化物析氢催化剂。然后将PW₁₂Ni_5...

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1实验流程图

第2章PW12Ni5O43.5/FTO（同源）复合金属氧化物的制备及析氢性能的研究为0.28mL/h。针尖到FTO收集器的间隔为10cm，经过预处理使滚轴特别干净。之后，在22.68KV的高压下，聚合物溶液进入高电场，在FTO载玻片上形成一些纳米纤维。....

图2.2（a,b,c）分别是PVA/PW12/NiAc2，PVA/W12/NiAc2和PVA/H3PO4/W12/NiAc2纳米纤维煅烧之前的扫描电镜图，（d,e,f）分别为煅烧之后的扫描电镜图

2.3结果与讨论实验过程如图2.1，注射器中的液滴在高压下带电，当施加的电压克服小液滴的表面张力时，细小的液滴从针中流出，并且喷射到收集器上，通过静电排斥作用获得细纤维。然后经高温煅烧得到PW12Ni5O43.5/FTO（同源）复合氧化物。图2.1实验流程图2.3.1扫描....

图2.3PW12Ni5O43.5(同源)的高分辨透射电镜图和EDS图谱

2d显示的是PVA/PW12/NiAc2煅烧后形成的PW12Ni5O43.5（同源）的扫描电镜图12Ni5O43.5（同源）的扫描电子显微镜图像显示了大量纳米颗粒的聚集。然而其的结构提供了丰富的活性位点和大的比表面积，这可以增强材料的电催化性能2.2e所示，PVA/W1....

图2.4PW12/NiAc2摩尔比为1：5的PVA/PW12/NiAc2纳米纤维，H3PO4/W12/NiAc2摩尔比为1：1：5的PVA/H3PO4/W12/NiAc2纳米纤维和W12/NiAc2的摩尔比为1：5的PVA/W12/NiAc2纳米纤维的

尔比为1：5的PVA/PW12/NiAc2纳米纤维，H3PO4/W12/N/NiAc2纳米纤维和W12/NiAc2的摩尔比为1：5的PVA/XRD图谱NiAc2摩尔比为1：5的PVA/PW12/NiAc2纳米纤维，W1A/W12/NiAc2纳米纤维，和H3....

本文编号：4034561