環(huán)境污染和能源危機嚴重影響了人們的日常生活和經濟發(fā)展,高效電解水制氫是一種緩解能源危機和環(huán)境污染的新途徑。水分解的過程主要包含析氧反應(H₂O/O₂)和析氫反應(H₂O/H₂)兩個半反應。其中,析氧反應(H₂O/O₂)主要涉及到4電子轉移和O-O鍵的形成過程,是一個復雜且動力學緩慢的過程,嚴重阻礙了水分解進行。因此,開發(fā)一種具有較高催化活性和較低過電勢的催化劑是解決這一難題的主要途徑。目前,最常用的水氧化電催化劑是貴金屬釕(Ru)、銥(Ir)的氧化物或者合金。但是,貴金屬在自然界中儲量低、價格高,嚴重制約了規(guī)�；a氫。因此,設計開發(fā)成本低廉、效率高、穩(wěn)定性好、環(huán)境友好的非貴金屬催化劑是解決這一難題的關鍵。本論文選擇價格低、活性高、穩(wěn)定性強的鎳、鈷基材料作為陽極催化劑研究的重點。具體研究內容如下:1.以Cu₂O為銅源,通過水熱法合成了超薄六邊形Ni(OH)₂-Cu₂S納米片,邊長為20-30 ...

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圖1-1RuO2循環(huán)伏安曲線和模型示意圖

圖1-1RuO2循環(huán)伏安曲線和模型示意圖[83]1.4.2常見的非貴金屬OER催化劑析氧反應的電催化劑除了貴金屬催化劑，過渡元素例如Fe、Co、Ni、Mn等在堿性下常表現(xiàn)出較高的電催化析氧活性[84-87]。其中對Ni和Co的金屬氧化物/氫氧化物催

圖1-4(a)CoCH,(b)Co1.5Mn0.5CH,(c)Co1Mn1CH,(d)Co0.5Mn1.5CH,和(e)MnCO3的SEM圖

的極化曲線圖[88]如圖1-4CoMnCH材料的SEM圖，為了控制CoMnCH納米片的形貌和組成，將其生長在泡沫鎳(NF)上。圖1-5為該材料的LSV曲線圖。Hu等人報道了一種CoMnCH納米片，此催化劑的關鍵在于，Mn摻雜CoCH，能夠顯著地調整納米片的形貌，同時增加電催化O....

圖1-5Co1Mn1CH及其對照材料在1MKOH溶液中掃速為5mVs1的LSV曲線圖

1-5Co1Mn1CH及其對照材料在1MKOH溶液中掃速為5mVs1的LSV圖1-6Co(OH)2-TCNQ/CF的制備過程示意圖[90]

圖1-8(a)Ni–FePBA納米籠的FESEM圖；(b)Ni–FePBA納米籠不同方向放大的FESEM圖

1[91]。圖1-8(a)Ni–FePBA納米籠的FESEM圖；(b)Ni–FePBA納米籠不同方向放大的FESEM圖[91]

本文編號：3995015