Pd基催化劑是電催化中應(yīng)用相當(dāng)廣泛的金屬催化劑類型。在電催化反應(yīng)中,析氫反應(yīng)(HER)和氮還原反應(yīng)(NRR)相似,都是質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。在電化學(xué)陰極反應(yīng)中,析氫反應(yīng)和氮還原反應(yīng)是競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng),控制和平衡HER和NRR之間的關(guān)系對(duì)于研究電化學(xué)是一個(gè)很好的方向。Pd基催化劑有同時(shí)作為析氫反應(yīng)和氮還原反應(yīng)催化劑的潛力,但如何提高Pd基催化劑的催化活性是存在的關(guān)鍵問(wèn)題。本論文圍繞負(fù)載型Pd基催化劑在電催化析氫反應(yīng)和氮還原反應(yīng)中的應(yīng)用,研究了不同因素對(duì)Pd納米顆粒的調(diào)控作用,設(shè)計(jì)制備了新型高效的析氫和氮還原反應(yīng)Pd基催化劑。以期深入理解如何通過(guò)調(diào)控Pd基催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的HER和NRR催化性能,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)Pd基催化劑在電催化領(lǐng)域的深入應(yīng)用,主要研究結(jié)果如下。MXene是一種新興的二維材料,在制備后表面具有多種修飾基團(tuán),但對(duì)于這些表面官能團(tuán)影響MXene負(fù)載金屬納米催化性能的研究卻很少。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算研究了不同官能團(tuán)的Nb₂CT_x負(fù)載的Pd納米催化劑的析氫反應(yīng)性能。采用不同的試劑處理Nb₂C,對(duì)其表面進(jìn)行修飾,然后負(fù)載Pd納...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電催化析氫和氮還原
        1.2.1 析氫反應(yīng)
        1.2.2 氮還原反應(yīng)
    1.3 Pd催化劑在電催化析氫和氮還原中的應(yīng)用
        1.3.1 Pd催化劑在析氫反應(yīng)中的應(yīng)用
        1.3.2 Pd催化劑在氮還原反應(yīng)中的應(yīng)用
    1.4 載體對(duì)電催化析氫和氮還原催化性能的影響
        1.4.1 碳載體
        1.4.2 金屬氧化物載體
        1.4.3 新型二維材料載體
    1.5 論文選題意義和研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 論文選題意義
        1.5.2 論文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)和計(jì)算部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 催化劑的制備
    2.4 催化劑的表征
        2.4.1 透射電鏡(TEM)表征
        2.4.2 掃描電鏡(SEM)和能量色散X-射線光譜學(xué)(EDS)
        2.4.3 粉末X-射線衍射(XRD)表征
        2.4.4 X-射線光電子能譜(XPS)分析
        2.4.5 電子順磁共振(EPR)分析
    2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    2.6 密度泛函理論計(jì)算
第三章 Nb₂C負(fù)載Pd催化劑的制備及表面官能團(tuán)調(diào)控析氫反應(yīng)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)和計(jì)算部分
        3.2.1 催化劑制備
        3.2.2 理論計(jì)算方法
        3.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 催化劑的表征
        3.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)和能量色散X-射線光譜(EDS)分析
        3.3.2 透射電鏡(TEM)分析
        3.3.3 X-射線衍射(XRD)分析
        3.3.4 X-射線光電子能譜(XPS)表征
    3.4 電子結(jié)構(gòu)分析
    3.5 催化劑的電化學(xué)性能
    3.6 載體表面官能團(tuán)調(diào)控析氫反應(yīng)性能機(jī)理
    3.7 本章小結(jié)
第四章 TiO₂負(fù)載Pd-Co合金對(duì)氮還原反應(yīng)的促進(jìn)作用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)和計(jì)算部分
        4.2.1 催化劑的制備
        4.2.2 電化學(xué)測(cè)試
        4.2.3 計(jì)算方法
    4.3 催化劑的表征
        4.3.1 透射電鏡(TEM)表征
        4.3.2 電子順磁共振(ESR)分析
        4.3.3 X-射線衍射(XRD)分析
        4.3.4 X-射線光電子能譜(XPS)表征
    4.4 催化劑的NRR性能測(cè)試
    4.5 TiO₂ 負(fù)載Pd-Co合金氮還原反應(yīng)機(jī)理研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
    1 作者簡(jiǎn)歷
    2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3987189