镍基化合物/MoS 2 核壳纳米结构的制备及其电催化析氢性能研究
发布时间：2024-04-21 05:00
氢气具有高热值、清洁可再生的特点,是一种非常有前景的能量载体。在众多制氢技术中,电催化裂解水制氢具有产品纯度高、无二次污染的优点,且其原材料水资源含量丰富,因而备受关注。在电解水过程中需要用到催化剂来降低析氢反应中的动态过电位,Pt等贵金属是目前已知过电位最低的催化剂,但是其稀有性和昂贵的价格限制了其大规模的应用。因此,开发催化效率高、地球储量丰富的非贵金属电解水催化剂是实现氢气作为主要能源的关键问题。在众多催化剂中,硫化钼(MoS2)具有优异的理论催化活性,但其低导电性和催化活性位点密度低的特性导致实际催化性能与理论值相差巨大。镍基硒化物和硫化物有良好的导电性、化学稳定性、较高的理论比电容和较高的电催化活性。为了进一步提高MoS2的催化性能,本文采用水热法,以泡沫镍(Nickel foam)为衬底,在其上制备了具有高导电性和高化学稳定性的镍基化合物纳米结构,以此为基础,在其上负载MoS2,制备镍基化合物/MoS2核壳纳米结构,系统研究了复合材料的成分、形貌及微结构特征,通过电化学测试研究了所制备材...
【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 引言
1.2 制备氢气的方法
1.3 电催化析氢原理
1.4 二硫化钼析氢电催化剂概述
1.4.1 二硫化钼的基本特征
1.4.2 二硫化钼电催化的析氢研究进展
1.4.3 提高二硫化钼电催化析氢性能的方法
1.5 镍基化合物析氢电催化剂概述
1.5.1 镍基硒化物
1.5.2 镍基硫化物
1.5.3 镍基氧化物或氢氧化物
1.5.4 镍基磷化物
1.6 本文研究内容、目的及意义
第二章 实验试剂、仪器和表征测试方法
2.1 实验试剂和仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 材料表征方法
2.2.1 X射线衍射仪
2.2.2 场发射扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 X射线光电子能谱
2.2.5 N2等温吸脱附测试
2.3 材料的制备
2.4 材料的电化学性能测试方法
2.4.1 线性扫描伏安法
2.4.2 循环伏安法
2.4.3 电化学阻抗谱
2.4.4 稳定性测试
第三章 硒镍化合物的制备及其析氢性能研究
3.1 引言
3.2 硒镍化合物的制备工艺
3.2.1 Se粉/乙二胺工艺
3.2.2 Se粉/NaBH4工艺
3.3 结果与讨论
3.3.1 Se粉/乙二胺工艺产物的成分、形貌、相结构及微结构特征研究
3.3.2 Se粉/乙二胺工艺产物的电催化析氢行为研究
3.3.3 Se粉/NaBH4工艺产物的成分、形貌、相结构及微结构特征研究
3.3.4 Se粉/NaBH4工艺产物的电催化析氢行为研究
3.4 本章小结
第四章 Ni3S2/MoS2核壳结构的制备及其析氢性能研究
4.1 引言
4.2 Ni3S2/MoS2核壳结构的制备工艺
4.3 结果与讨论
4.3.1 Ni3S2的物相及结构表征
4.3.2 Ni3S2/MoS2核壳结构的物相分析
4.3.3 Ni3S2/MoS2核壳结构的形貌表征
4.3.4 Ni3S2/MoS2核壳结构的元素结合态分析
4.3.5 Ni3S2/MoS2核壳结构的微结构分析
4.3.6 Ni3S2/MoS2核壳结构的生长机理
4.3.7 Ni3S2/MoS2核壳结构的电催化析氢行为研究
4.4 本章小结
第五章 Ni3Se2/MoS2核壳结构的制备及其析氢性能研究
5.1 引言
5.2 Ni3Se2/MoS2核壳结构的制备工艺
5.3 结果与讨论
5.3.1 Ni3Se2/MoS2核壳结构的物相分析
5.3.2 Ni3Se2/MoS2核壳结构的形貌表征
5.3.3 Ni3Se2/MoS2核壳结构的元素结合态分析
5.3.4 Ni3Se2/MoS2核壳结构的微结构分析
5.3.5 Ni3Se2/Ni3S2的物相及结构表征
5.3.6 Ni3Se2/MoS2核壳结构的等温N2吸脱附曲线
5.3.7 Ni3Se2/MoS2核壳结构的电催化析氢行为研究
5.4 本章小结
总结与展望
全文总结
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3960440
【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 引言
1.2 制备氢气的方法
1.3 电催化析氢原理
1.4 二硫化钼析氢电催化剂概述
1.4.1 二硫化钼的基本特征
1.4.2 二硫化钼电催化的析氢研究进展
1.4.3 提高二硫化钼电催化析氢性能的方法
1.5 镍基化合物析氢电催化剂概述
1.5.1 镍基硒化物
1.5.2 镍基硫化物
1.5.3 镍基氧化物或氢氧化物
1.5.4 镍基磷化物
1.6 本文研究内容、目的及意义
第二章 实验试剂、仪器和表征测试方法
2.1 实验试剂和仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 材料表征方法
2.2.1 X射线衍射仪
2.2.2 场发射扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 X射线光电子能谱
2.2.5 N2等温吸脱附测试
2.3 材料的制备
2.4 材料的电化学性能测试方法
2.4.1 线性扫描伏安法
2.4.2 循环伏安法
2.4.3 电化学阻抗谱
2.4.4 稳定性测试
第三章 硒镍化合物的制备及其析氢性能研究
3.1 引言
3.2 硒镍化合物的制备工艺
3.2.1 Se粉/乙二胺工艺
3.2.2 Se粉/NaBH4工艺
3.3 结果与讨论
3.3.1 Se粉/乙二胺工艺产物的成分、形貌、相结构及微结构特征研究
3.3.2 Se粉/乙二胺工艺产物的电催化析氢行为研究
3.3.3 Se粉/NaBH4工艺产物的成分、形貌、相结构及微结构特征研究
3.3.4 Se粉/NaBH4工艺产物的电催化析氢行为研究
3.4 本章小结
第四章 Ni3S2/MoS2核壳结构的制备及其析氢性能研究
4.1 引言
4.2 Ni3S2/MoS2核壳结构的制备工艺
4.3 结果与讨论
4.3.1 Ni3S2的物相及结构表征
4.3.2 Ni3S2/MoS2核壳结构的物相分析
4.3.3 Ni3S2/MoS2核壳结构的形貌表征
4.3.4 Ni3S2/MoS2核壳结构的元素结合态分析
4.3.5 Ni3S2/MoS2核壳结构的微结构分析
4.3.6 Ni3S2/MoS2核壳结构的生长机理
4.3.7 Ni3S2/MoS2核壳结构的电催化析氢行为研究
4.4 本章小结
第五章 Ni3Se2/MoS2核壳结构的制备及其析氢性能研究
5.1 引言
5.2 Ni3Se2/MoS2核壳结构的制备工艺
5.3 结果与讨论
5.3.1 Ni3Se2/MoS2核壳结构的物相分析
5.3.2 Ni3Se2/MoS2核壳结构的形貌表征
5.3.3 Ni3Se2/MoS2核壳结构的元素结合态分析
5.3.4 Ni3Se2/MoS2核壳结构的微结构分析
5.3.5 Ni3Se2/Ni3S2的物相及结构表征
5.3.6 Ni3Se2/MoS2核壳结构的等温N2吸脱附曲线
5.3.7 Ni3Se2/MoS2核壳结构的电催化析氢行为研究
5.4 本章小结
总结与展望
全文总结
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3960440
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3960440.html