二硒化钼/碳纳米纤维杂化材料的制备及其析氢行为的研究

发布时间：2024-02-25 13:11

　　能源与环境问题是人类社会可持续发展的两个重要主题。随着人口的急剧增长与社会发展以及环境污染的愈演愈烈,迫使人类必须不断寻求新型高效环保的可再生能源。氢能作为一种储量丰富、清洁高效、可持续的能源,被称为人类的终极能源。氢能的开发利用对于解决能源危机与环境污染问题具有重大意义。电解水制氢则是目前最具发展前景的制氢方法之一。但传统使用的Pt系贵金属电极催化剂因其产量不足、价格昂贵等条件的限制,严重制约了电解水制氢技术的发展。因此,开发出储量丰富、价格低廉、易于制备并具有良好催化活性的催化剂成为研究的重点。过渡金属硫属化物由于储量丰富、具有较高的催化活性等优点,因此成为析氢阴极催化剂研究的热点。研究表明,过渡金属硫属化物的催化活性与其暴露出的边缘活性位点的多少有直接关系。故此,如何通过设计过渡金属硫属化物的微观结构,进而最大程度的暴露边缘活性位点以及提升催化效率成为关键。由于碳纳米纤维具有三维网络结构、较高的电子传输能力与优异的化学稳定性,能够改善过渡金属硫属化物的电子传输能力,从而能够提升过渡金属硫属化物的析氢活性。本文利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜或聚乙烯醇(PVA)纳米...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩写、符号清单和术语表
第一章 绪论
    1.1 新型能源的研究现状
        1.1.1 氢能的概述
        1.1.2 电解水制氢技术
    1.2 过渡金属硫属化物研究现状
    1.3 析氢性能评价标准
    1.4 论文研究的主要内容与创新点
        1.4.1 论文研究的主要内容
        1.4.2 论文的创新点
第二章 二硒化钼/碳纳米纤维杂化材料的制备及析氢行为研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与仪器
            2.2.1.1 实验原料
            2.2.1.2 实验仪器
        2.2.2 MoSe₂/CNFs杂化材料的制备
            2.2.2.1 静电纺纳米纤维膜的制备
            2.2.2.2 CNFs的制备
            2.2.2.3 MoSe₂/CNFs杂化材料的制备
        2.2.3 MoSe₂/CNFs杂化材料的表征测试
            2.2.3.1 MoSe₂/CNFs杂化材料的形貌表征
            2.2.3.2 MoSe₂/CNFs杂化材料的结构表征
            2.2.3.3 MoSe₂/CNFs杂化材料的电催化析氢测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 MoSe₂/CNFs杂化材料的形貌与结构
        2.3.2 MoSe₂/CNFs杂化材料的析氢性能研究
    2.4 本章小结
第三章 硫掺杂二硒化钼/碳纳米纤维杂化材料的制备及电化学行为研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器
            3.2.1.1 实验原料
            3.2.1.2 实验仪器
        3.2.2 MoS₍2(1-x))Se_2x/CNFs杂化材料的制备
        3.2.3 MoS₍2(1-x))Se_2x/CNFs杂化材料的表征分析
            3.2.3.1 MoS₍2(1-x))Se_2x/CNFs杂化材料的形貌表征
            3.2.3.2 MoS₍2(1-x))Se_2x/CNFs杂化材料的结构表征
            3.2.3.3 MoS₍2(1-x))Se_2x/CNFs杂化材料的电催化析氢测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 MoS₍2(1-x))Se_2x/CNFs杂化材料的形貌与结构分析
        3.3.2 MoS₍2(1-x))Se_2x/CNFs杂化材料的析氢性能研究
    3.4 本章小结
第四章 原位生长法二硒化钼@碳纳米纤维杂化材料的制备及析氢行为研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料与仪器
            4.2.1.1 实验原料
            4.2.1.2 实验仪器
        4.2.2 原位生长法制备MoSe₂@CNFs和MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料
            4.2.2.1 PVA-Mo静电纺纳米纤维膜的制备
            4.2.2.2 原位生长法制备MoSe₂@碳纳米纤维杂化材料
            4.2.2.3 原位生长法制备MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料
        4.2.3 原位生长法MoSe₂@CNFs和MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料的表征测试
            4.2.3.1 原位生长法MoSe₂@CNFs和MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料的形貌表征
            4.2.3.2 原位生长法MoSe₂@CNFs和MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料的结构表征
            4.2.3.3 原位生长法MoSe₂@CNFs和MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料的电催化析氢测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 原位生长法MoSe₂@CNFs与MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料的形貌与结构表征分析
        4.3.2 原位生长法MoSe₂@CNFs与MoS₍2(1-x))Se_2x@CNFs杂化材料的析氢性能
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 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：3910357