發(fā)布時(shí)間：2024-10-04 22:39

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來,傳統(tǒng)化石能源的消耗較為嚴(yán)重,以及他們在燃燒過程中所產(chǎn)生的空氣污染問題,使得全世界的人民開始注意到日益嚴(yán)重的能源危機(jī)。近些年來,隨著二維納米材料的興起,過度金屬硫化物已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),并且憑借其自身獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),已被應(yīng)用到很多領(lǐng)域。在過度金屬硫化物的大家族里,二硫化鉬(Mo S2)是一種較為理想的電催化析氫催化劑。然而二硫化鉬作為一種半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性非常差,對于電催化析氫而言,這顯然是不利的。因此,設(shè)計(jì)出一種新型的Mo S2電催化析氫催化劑,使其不但具有較多的活性中心并且最大可能提高其導(dǎo)電性。受到以上啟發(fā),我們通過合成二硫化鉬/還原石墨烯(Mo S2/rGO)復(fù)合物,通過多功能共同導(dǎo)向作用實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)析氫性能的提高。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容歸納總結(jié)如下:1.通過一步水熱法制備具有較大雙電層電容的Mo S2/rGO水凝膠,并把該水凝膠應(yīng)用到電催化析氫中。水熱過程中,一定濃度的氧化石墨烯懸浮液通過自組裝形成三維石墨烯水凝膠,從而增大了比表面積。由于三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成,使得石墨烯在長時(shí)間的測試和使用過程中有效的抵擋體積發(fā)生變化,因此具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。另一方面,石墨烯能夠有效的...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二硫化鉬簡介
    1.3 基于二硫化鉬納米材料的制備方法
        1.3.1 水熱法（溶劑熱法）
        1.3.2 濕化學(xué)法
        1.3.3 電化學(xué)沉積法
        1.3.4 化學(xué)氣相沉積法
        1.3.5 溶劑剝離法
        1.3.6 化學(xué)插層剝離法
    1.4 二硫化鉬納米材料作為電析氫催化劑簡介
        1.4.1 二硫化鉬納米材料作為電析氫催化劑研究進(jìn)展
        1.4.2 二硫化鉬納米材料電析氫重要性能指標(biāo)介紹
        1.4.3 電催化析氫機(jī)理
    1.5 二硫化鉬納米材料作為電化學(xué)析氫催化劑設(shè)計(jì)優(yōu)化策略
        1.5.1 二硫化鉬活性中心的構(gòu)建
        1.5.2 二硫化鉬導(dǎo)電性的提高
    1.6 本論文的研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 材料制備及相關(guān)分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 氧化石墨烯制備
    2.3 3D MoS_2/rGO水凝膠的制備
    2.4 氧摻雜的MoS_2/rGO制備
        2.4.1 純DMF體系下MoS_2/rGO的制備
        2.4.2 不同形貌的MoS_2/rGO的制備
        2.4.3 MoS_2的制備
        2.4.4 不同結(jié)構(gòu)MoS_2/rGO的制備
        2.4.5 水體系下MoS_2/rGO的制備
        2.4.6 MoS_2和rGO機(jī)械混合物制備
        2.4.7 MoS_2/rGO的熱處理
    2.5 表征測試設(shè)備
        2.5.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.5.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.5.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.5.4 拉曼光譜分析(Raman Shift)
    2.6 電化學(xué)測試
        2.6.1 3D MoS_2/rGO水凝膠
        2.6.2 氧摻雜的MoS_2/rGO
        2.6.3 雙電層電容測試
        2.6.4 轉(zhuǎn)換效率測試
    參考文獻(xiàn)
第三章 三維MoS_2/rGO水凝膠的電化學(xué)析氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 MoS_2/rGO水凝膠的結(jié)構(gòu)和電催化析氫性能
        3.2.1 MoS_2/rGO水凝膠的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.2 MoS_2/rGO水凝膠的電化學(xué)性能
    3.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 氧摻雜的MoS_2/rGO復(fù)合物的電催化析氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 氧摻雜的MoS_2/r GO催化劑的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.1 氧摻雜的MoS_2/rGO形貌
        4.2.2 還原劑的量對氧摻雜的MoS_2/rGO復(fù)合物形貌的影響
        4.2.3 氧摻雜的MoS_2/rGO結(jié)構(gòu)表征
        4.2.4 溶劑對MoS_2/rGO結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.5 退火對MoS_2/rGO結(jié)構(gòu)的影響
    4.3 氧摻雜的MoS_2/rGO催化劑的電催化析氫性能研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論
攻讀碩士期間取得研究成果
致謝



本文編號：4007225