基于六羟基锡酸钴/镍的硒化物及复合材料的制备与电催化性能的研究
发布时间：2022-12-04 11:43
电化学水分解作为一种可以高效、无污染的制备高纯氢气、氧气的方法,近年来成为电化学领域的一个热点。而铂族的一系列贵金属材料由于其催化活性较好,是目前电化学水分解析氢领域中运用最多的催化剂,但是其储备量稀少且价格昂贵,限制了在工业上的大规模运用。近几年来,硒化钴和硒化镍作为低成本的过渡族金属化合物,也表现出了优异的析氢活性,但是硒化钴/镍在析氢反应中容易团聚,催化活性也会逐渐降低,并且其自身的导电性不够好,电荷转移速率较慢,严重限制了其催化活性。本文将以硒化钴、硒化镍为研究对象,用六羟基锡酸钴/镍为前驱体,通过合理的结构设计方法,制备出基于硒化钴、硒化镍的复合催化剂,并系统研究了其电催化性能。主要的研究内容与结果如下:1.以六羟基锡酸钴为前驱体,通过化学腐蚀使其变为中空结构的纳米盒,再通过原位硒化制备出CoSe2-SnSe2纳米盒（CoSe2-SnSe2 nanoboxes,CSB）催化剂并研究了其析氢性能。随后在CSB催化剂合成过程中加入石墨烯,制备出了石墨烯包覆CoSe2-Sn...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 析氢反应基本原理
1.1.2 析氢催化剂材料简介
1.2 析氢材料的发展
1.2.1 结构改性
1.2.2 复合碳材料改性
1.3 本论文研究目的与研究内容
第二章 实验方法
2.1 实验药品及仪器
2.2 电化学析氢测试方法
2.2.1 循环伏安法
2.2.2 线性扫描伏安法
2.2.3 塔菲尔斜率
2.2.4 交流阻抗
2.2.5 双电层电容
2.2.6 稳定性测试
2.2.7 测试电极的制备
第三章 六羟基锡酸钴的硒化物及其复合材料的制备与析氢性能研究
3.1 引言
3.2 六羟基锡酸钴的硒化物制备及析氢性能
3.2.1 样品制备
3.2.2 结构及其形貌
3.2.3 电化学析氢性能
3.3 六羟基锡酸钴的硒化物/石墨烯的制备及析氢性能
3.3.1 样品制备
3.3.2 结构及其形貌
3.3.3 电化学析氢性能
3.4 本章小结
第四章 六羟基锡酸镍的硒化物及其复合材料的制备与析氢性能研究
4.1 引言
4.2 六羟基锡酸镍的硒化物制备及析氢性能研究
4.2.1 样品制备
4.2.2 结构及其形貌
4.2.3 电化学析氢性能
4.3 六羟基锡酸镍的硒化物/石墨烯的制备及析氢性能研究
4.3.1 样品制备
4.3.2 结构及其形貌
4.3.3 电化学析氢性能
4.4 六羟基锡酸镍的硒化物/碳纳米管的制备及析氢性能研究
4.4.1 样品制备
4.4.2 结构及其形貌
4.4.3 电化学析氢性能
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]过渡金属碳化物催化材料研究进展[J]. 李玲,王晓慧,张雪,郝梦辉,孟杰. 化工新型材料. 2018(12)
[2]电化学析氢反应中单层MoSe2氢吸附机理第一性原理研究[J]. 徐紫巍,石常帅,赵光辉,王明渊,刘桂武,乔冠军. 物理学报. 2018(21)
[3]金属硫(磷)化物用于电化学析氢反应[J]. 于鹏,李景虹. 应用化学. 2018(09)
[4]氮、磷共掺杂多孔类石墨烯碳的制备及其电化学析氢性能[J]. 蒋晓薇,谭诗宇,蔡冬琦,王向辉,游诚航,华英杰,王崇太. 海南师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]应力对MoS2纳米带催化析氢活性的影响[J]. 刘丽丽,李秀燕,徐利春,刘瑞萍,杨致. 太原理工大学学报. 2017(04)
[6]石墨烯/Al2O3复相陶瓷材料的制备研究[J]. 刘新宝. 陶瓷. 2017(01)
[7]石墨烯材料的制备及性能研究[J]. 刘硕,廖庆亮,丁一,张跃. 新材料产业. 2016(10)
[8]氢能知识系列讲座（2） 氢从哪里来?[J]. 毛宗强. 太阳能. 2007(02)
硕士论文
[1]磷化物修饰碳纳米管海绵的制备及电解水制氢性能研究[D]. 王书英.郑州大学 2017
[2]电化学沉积法制备金属合金电极及其电解水析氢性能的研究[D]. 崔欢欢.青岛科技大学 2016
本文编号：3708197
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【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 析氢反应基本原理
1.1.2 析氢催化剂材料简介
1.2 析氢材料的发展
1.2.1 结构改性
1.2.2 复合碳材料改性
1.3 本论文研究目的与研究内容
第二章 实验方法
2.1 实验药品及仪器
2.2 电化学析氢测试方法
2.2.1 循环伏安法
2.2.2 线性扫描伏安法
2.2.3 塔菲尔斜率
2.2.4 交流阻抗
2.2.5 双电层电容
2.2.6 稳定性测试
2.2.7 测试电极的制备
第三章 六羟基锡酸钴的硒化物及其复合材料的制备与析氢性能研究
3.1 引言
3.2 六羟基锡酸钴的硒化物制备及析氢性能
3.2.1 样品制备
3.2.2 结构及其形貌
3.2.3 电化学析氢性能
3.3 六羟基锡酸钴的硒化物/石墨烯的制备及析氢性能
3.3.1 样品制备
3.3.2 结构及其形貌
3.3.3 电化学析氢性能
3.4 本章小结
第四章 六羟基锡酸镍的硒化物及其复合材料的制备与析氢性能研究
4.1 引言
4.2 六羟基锡酸镍的硒化物制备及析氢性能研究
4.2.1 样品制备
4.2.2 结构及其形貌
4.2.3 电化学析氢性能
4.3 六羟基锡酸镍的硒化物/石墨烯的制备及析氢性能研究
4.3.1 样品制备
4.3.2 结构及其形貌
4.3.3 电化学析氢性能
4.4 六羟基锡酸镍的硒化物/碳纳米管的制备及析氢性能研究
4.4.1 样品制备
4.4.2 结构及其形貌
4.4.3 电化学析氢性能
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]过渡金属碳化物催化材料研究进展[J]. 李玲,王晓慧,张雪,郝梦辉,孟杰. 化工新型材料. 2018(12)
[2]电化学析氢反应中单层MoSe2氢吸附机理第一性原理研究[J]. 徐紫巍,石常帅,赵光辉,王明渊,刘桂武,乔冠军. 物理学报. 2018(21)
[3]金属硫(磷)化物用于电化学析氢反应[J]. 于鹏,李景虹. 应用化学. 2018(09)
[4]氮、磷共掺杂多孔类石墨烯碳的制备及其电化学析氢性能[J]. 蒋晓薇,谭诗宇,蔡冬琦,王向辉,游诚航,华英杰,王崇太. 海南师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]应力对MoS2纳米带催化析氢活性的影响[J]. 刘丽丽,李秀燕,徐利春,刘瑞萍,杨致. 太原理工大学学报. 2017(04)
[6]石墨烯/Al2O3复相陶瓷材料的制备研究[J]. 刘新宝. 陶瓷. 2017(01)
[7]石墨烯材料的制备及性能研究[J]. 刘硕,廖庆亮,丁一,张跃. 新材料产业. 2016(10)
[8]氢能知识系列讲座（2） 氢从哪里来?[J]. 毛宗强. 太阳能. 2007(02)
硕士论文
[1]磷化物修饰碳纳米管海绵的制备及电解水制氢性能研究[D]. 王书英.郑州大学 2017
[2]电化学沉积法制备金属合金电极及其电解水析氢性能的研究[D]. 崔欢欢.青岛科技大学 2016
本文编号：3708197
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