隨著化石能源的大量消耗和環(huán)境危害的日益加劇,高效清潔的可再生能源獲得了人們的廣泛關(guān)注。其中,氫能因其具有安全無污染的特點,被認為是最有前途的新能源材料之一。電化學(xué)分解水技術(shù)是一種能夠在不污染環(huán)境的情況下生產(chǎn)氫的有效方法,它涉及析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER),而催化劑的制備是電解水技術(shù)的關(guān)鍵所在。目前,Pt基和Ru/Ir基氧化物催化劑分別是最高效的析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)電催化劑。然而,貴金屬電催化劑在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用需要付出非常高昂的成本代價。因此,制備出廉價又高效的非貴金屬電催化劑對于電解水制氫有著非常重要的意義。對此,本論文分別在碳紙和鎳網(wǎng)上采用簡單實用的沉積方法制備了雙層結(jié)構(gòu)的非貴金屬催化劑,其納米多孔的表面、豐富的界面層以及不同過渡金屬間的協(xié)同作用加快了電荷的傳輸,提高了電極的催化性能,實現(xiàn)了高效穩(wěn)定的電解水。本論文開展的主要研究內(nèi)容如下:(1)Ni氧氫化合物/Fe氧氫化合物雙層催化劑的制備及其電催化特性研究。先在碳紙(CP)上電沉積Fe氧氫化合物,然后在其表面滴涂少量含Ni離子溶液,電化學(xué)反應(yīng)后形成Ni氧氫化合物/Fe氧氫化合物雙層催化劑結(jié)構(gòu),簡...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 電解水催化反應(yīng)
        1.2.1 HER
        1.2.2 OER
    1.3 堿性電解水非貴金屬電催化劑的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 Ni基催化劑
        1.3.2 Fe基催化劑
        1.3.3 Co基催化劑
        1.3.4 其他非貴金屬催化劑
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容與目的
    參考文獻
第二章 實驗材料及性能表征
    2.1 實驗材料與試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 樣品的結(jié)構(gòu)性能表征
    2.4 樣品的電化學(xué)性能測試
        2.4.1 線性掃描伏安法
        2.4.2 電化學(xué)阻抗譜測試
        2.4.3 循環(huán)伏安法
        2.4.4 電流-時間曲線
    參考文獻
第三章 高效穩(wěn)定Ni/Fe氧氫化合物雙層雙功能催化劑制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 Fe/CP電極的制備
        3.2.3 Ni/Fe/CP電極的制備
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 Ni/Fe/CP電極的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 Ni/Fe/CP電極電化學(xué)性能測試
        3.3.3 Ni/Fe/CP電極的XPS測試
        3.3.4 Ni/Fe/CP電極的穩(wěn)定性測試和電極自優(yōu)化的研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 高效穩(wěn)定FeCo氧氫化合物/Ni(OH)₂雙層電催化劑的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 Ni(OH)₂/Ni mesh電極的制備
        4.2.3 FeCo/Ni(OH)₂/Ni mesh電極的制備
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 FeCo/Ni(OH)₂/Ni mesh電極的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 FeCo/Ni(OH)₂/Ni mesh電極的XPS分析和拉曼測試分析
        4.3.3 FeCo/Ni(OH)₂/Ni mesh電極電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 總結(jié)與展望
攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3991680