Pd_Ir单原子调控的二维过渡金属基催化剂用于电解水研究.pdf
文本预览下载声明
华中科技大学硕士学位论文
摘要
电解水是获取绿氢的有效方式之一。然而，受限于复杂的水吸附、水裂解以及
氢吸附过程，碱性条件下阴极析氢反应动力学缓慢。且阳极析氧反应涉及四电子和
四质子转移，步骤更为复杂。因此，设计高效催化剂加快电极反应动力学对于电解
水制氢具有重要意义
显示全部
文档详情
相似文档
-
阴离子空位调控电解水制氢过渡金属基催化剂的研究进展.docx
背景介绍
随着对绿色可再生能源——氢能的需求日益增长，制氢在整个氢能利用中起到关键性作用。目前，制氢方式主要包括化石燃料制氢、生物质制氢及电解水制氢等。其中，以可再生电力为电源，通过电解水制氢具有清洁、可持续且产物纯度高的优点。析氢反应（HER）作为电解水的阴极半反应，需要高效廉价的电催化剂。然而，以Pt/C为代表的HER催化剂价格昂贵且资源短缺，难以大规模投入生产，因此迫切需要开发低成本、高活性的HER催化剂。价格低廉、储量丰富的过渡金属基HER催化剂可有效避免上述资源及成本问题，但其存在的主要问题是催化性能相对于贵金属基催化剂较差，因此对过渡金属基催化剂进行改性研究广受关注。
本文亮点
1
-
过渡金属自支撑催化剂的构建及电解水性能研究.pdf
过渡金属自支撑催化剂的构建及电解水性能研究
研究生：高铭成指导教师：杨秀林专业：化学
研究方向：纳米复合材料的制备与应用年级：2021级
摘要
随着科技与人民生活水平的提高，人们对能源供应与生态环境质量的需求日趋
增加，而能源供应主要来源于化石燃料的燃烧，化石燃料不仅来源有限，且燃烧后
会对环境造成污染，因此人们急切需要开发新能源存储和转换技术，实现能源的高
效清洁利用。自然界具有丰富的水资源，经电化学水分解技术可产生无污染、能量
密度高的清洁能源。电化学水分解技术分为阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应
（OER）。目前，诸如铂碳（Pt/C）、二氧化钌（RuO2）等贵金属催化剂在这些电化
学
-
新型过渡金属基电解水催化剂的合成及其性能研究.docx
新型过渡金属基电解水催化剂的合成及其性能研究
一、引言
随着人类对清洁能源的渴求，电解水技术因其能高效地生产氢气而备受关注。然而，电解水过程中的关键环节——催化剂，一直是科研人员努力突破的难点。近年来，新型过渡金属基电解水催化剂因其高效、稳定、成本低等优点，成为了研究的热点。本文旨在研究新型过渡金属基电解水催化剂的合成方法及其性能表现。
二、材料与方法
1.材料
本研究选用的主要材料为过渡金属元素，如铁、钴、镍等，以及必要的配体和溶剂。
2.催化剂的合成
采用溶胶-凝胶法合成新型过渡金属基电解水催化剂。具体步骤包括：首先，将过渡金属盐与配体在适当的溶剂中混合，形成均匀的溶液；然后，通过控制温度
-
过渡金属基纳米催化剂：制备策略与电解水性能的深度剖析.docx
过渡金属基纳米催化剂：制备策略与电解水性能的深度剖析
一、引言
1.1研究背景与意义
随着全球工业化进程的快速推进，能源需求急剧增长，传统化石能源的过度消耗引发了一系列严峻问题。据国际能源署（IEA）统计，过去几十年间，全球能源消耗总量持续攀升，其中化石能源占比长期高达80%以上。大量燃烧化石能源不仅导致资源日益枯竭，还释放出大量的温室气体，如二氧化碳、甲烷等，加剧了全球气候变暖，引发了冰川融化、海平面上升、极端气候事件频发等一系列环境问题。此外，氮氧化物、硫氧化物等污染物的排放，也导致了酸雨、雾霾等环境污染问题，严重威胁着人类的健康和生态平衡。
在这样的背景下，开发高效、清洁的能源转换
-
自支撑过渡金属磷化物与硒化物异质结构催化剂的制备及其在电解水中的应用.docx
自支撑过渡金属磷化物与硒化物异质结构催化剂的制备及其在电解水中的应用
一、引言
电解水作为制备清洁能源的有效方法，一直以来都是能源科学与环境领域的研究重点。自支撑过渡金属磷化物与硒化物异质结构催化剂的出现，为电解水技术提供了新的可能性。本文将详细介绍此类催化剂的制备方法、结构特性及其在电解水中的应用。
二、自支撑过渡金属磷化物与硒化物异质结构催化剂的制备
自支撑过渡金属磷化物与硒化物异质结构催化剂的制备过程主要包括材料选择、前驱体制备、热处理等步骤。
首先，选择适当的过渡金属作为基础材料，如铁、钴、镍等。这些金属具有良好的导电性和催化活性，是制备此类催化剂的理想选择。其次，通过化学气相沉积、溶
-
一种二维过渡金属单原子催化剂及其制备方法和应用.pdf
(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 114883561 A
(43)申请公布日 2022.08.09
(21)申请号 202210401650.1 H01M 50/431 (2021.01)
-
Pd替代型过渡金属催化电解水产物对地下水中有机污染物的氧化还原研究的开题报告.docx
Pd替代型过渡金属催化电解水产物对地下水中有机污染物的氧化还原研究的开题报告
一、选题背景
地下水是人类生产和生活中重要的水源之一，但现实中地下水中存在着各种有机污染物，如农药、工业废水、石油等，对人体健康和环境造成威胁。传统的处理方法如生物降解、吸附、化学药剂等存在着效率低、清洗成本高、副产物生成等问题，需要研究和探索新的治理方法。
电化学氧化还原技术是一种高效、环保的有机污染物处理方法，常用的电化学氧化还原方法有电解、电催化、电生化等。其中电催化是一种基于过渡金属催化剂的电化学氧化技术，可以实现高效的电化学氧化还原反应，具有比传统方法更高的效率和更低的成本。
针对传统电催化技术中存在的问题
-
金属配合物衍生钴基复合催化剂的制备及电解水性能研究.pdf
摘要
电解水技术是生产清洁能源——氢能的一种高效且方便的途径。电解水包括
两个半反应：析氢反应（HER）和析氧反应（OER）。其中，OER过程涉及四电
子转移，反应速率低，降低了电解水的效率。因此，开发价格低廉、具有高催化
活性和良好稳定性的非贵金属催化剂具有重要的意义。其中，过渡金属钴基化合
物，如Co
-
钌-金属氧化物催化剂的设计合成及酸性电解水性能研究.docx
钌-金属氧化物催化剂的设计合成及酸性电解水性能研究
钌-金属氧化物催化剂的设计合成及酸性电解水性能研究一、引言
随着全球能源需求的增长和环境保护意识的提高，寻找高效、环保的能源转换和储存技术已成为科研领域的热点。其中，酸性电解水技术因其高能量密度和环保特性备受关注。然而，该技术面临的主要挑战在于寻找高效、稳定的催化剂来提高电解效率。本文旨在设计合成钌/金属氧化物催化剂，并对其在酸性电解水中的性能进行研究。
二、钌/金属氧化物催化剂的设计合成
1.材料选择与理论设计
钌作为一种贵金属，具有优异的电催化性能和良好的稳定性，被广泛应用于酸性电解水领域。同时，引入其他金属氧化物如氧化铝、氧化铈等可以进
-
RuNi双金属催化剂的制备及其碱性电解水析氢性能的研究.docx
RuNi双金属催化剂的制备及其碱性电解水析氢性能的研究
一、引言
随着全球对清洁能源需求的增长，电解水制氢作为一种绿色、可再生的能源技术受到了广泛关注。催化剂在电解水过程中扮演着关键角色，其性能直接决定了电解效率。近年来，RuNi双金属催化剂因其良好的析氢性能和低成本优势在碱性电解水领域备受瞩目。本文将探讨RuNi双金属催化剂的制备方法及其在碱性电解水中的析氢性能。
二、RuNi双金属催化剂的制备
1.材料选择与准备
制备RuNi双金属催化剂的主要材料包括：镍基材料（如氧化镍、氢氧化镍等）、钌基材料（如钌粉、钌盐等）以及其他助剂（如碳黑等）。这些材料应预先进行预处理，如干燥、磨碎和纯化。
2
-
高性能聚吡咯-金属复合凝胶催化剂制备及电解水性能研究.docx
高性能聚吡咯-金属复合凝胶催化剂制备及电解水性能研究
高性能聚吡咯-金属复合凝胶催化剂制备及电解水性能研究一、引言
随着环境问题与能源短缺日益严峻，开发高效、环保的能源转换和存储技术成为科学研究的热点。电解水技术作为一种重要的能源转换手段，其催化剂的效率直接决定了电解水制氢的效率。近年来，聚吡咯/金属复合凝胶催化剂因其高导电性、高催化活性及良好的稳定性，在电解水领域展现出巨大的应用潜力。本文旨在制备高性能的聚吡咯/金属复合凝胶催化剂，并对其电解水性能进行深入研究。
二、聚吡咯/金属复合凝胶催化剂的制备
1.材料选择与预处理
本实验选用的主要材料为聚吡咯（PPy）和金属盐（如铁盐、钴盐等）。首先
-
镍锰基双金属硫化物负载NiFe-LDH催化剂的制备及其电解水性能研究.docx
题目：镍锰基双金属硫化物负载NiFe-LDH催化剂的制备及其电解水性能研究
摘要
世界上大规模的储能的手段有很多种，其中最为稳定且规模最大的是电化学分解水，但是在电解水析氧反应
（OER）过程中产生一些不利因素，如四电子转移间复杂动力学、催化界面电阻、催化材料内部阻抗等，析氧过程中过电位较高。镍铁层状双氢氧化物(NiFeLDH)具有良好的活性以及特殊的分子结构,是一种有长远发展机会的OER催化剂，但是,NiFeLDH自身导电性差,催化效果还需要不断探索和提高。因此，本文通过镍锰基双金属硫化物和氧化物负载NiFe-LDH催化剂的制备，并通过扫描电子显微镜和X射线衍射等对材料进行表征，最后
-
铁系金属基纳米催化剂的构筑及其电解水性能研究.docx
铁系金属基纳米催化剂的构筑及其电解水性能研究
一、引言
随着科技的发展，能源需求日益增长，寻找高效、环保的能源转换和存储技术已成为科研领域的重要课题。电解水技术作为一种清洁、可持续的能源生产方式，其关键在于高效稳定的催化剂。近年来，铁系金属基纳米催化剂因具有优异的催化活性和良好的稳定性而备受关注。本文致力于构建铁系金属基纳米催化剂，并研究其在电解水过程中的性能。
二、铁系金属基纳米催化剂的构筑
1.材料选择与制备
本研究选择铁基材料作为基础，利用纳米技术构建了不同形貌和结构的铁系金属基纳米催化剂。制备过程中，我们采用了化学还原法、溶胶凝胶法以及热解法等多种方法。
2.结构表征与性能分析
通
-
《金属硫-氮族化合物催化剂的设计合成及电解水性能研究》.docx
《金属硫-氮族化合物催化剂的设计合成及电解水性能研究》
金属硫-氮族化合物催化剂的设计合成及电解水性能研究一、引言
随着人类对清洁能源的需求日益增长，电解水技术作为生产氢气的重要手段，其催化剂的研发成为了研究的热点。金属硫/氮族化合物因其独特的电子结构和良好的催化活性，被广泛用于电解水制氢的催化剂材料。本文将详细探讨金属硫/氮族化合物催化剂的设计合成方法，并对其电解水性能进行研究。
二、金属硫/氮族化合物催化剂的设计合成
1.材料选择与理论设计
金属硫/氮族化合物催化剂的设计首先需要选择合适的金属元素和硫/氮元素。理论上，具有较高电导率和催化活性的金属元素如钴、铁、镍等是良好的选择。硫/氮元
-
金属配合物衍生钴基复合催化剂的制备及电解水性能研究.docx
金属配合物衍生钴基复合催化剂的制备及电解水性能研究
一、引言
随着人类对可再生能源的需求日益增长，电解水制氢技术已成为研究的热点。钴基复合催化剂作为一种高效、稳定的电解水催化剂，在提高电解水效率方面发挥着重要作用。本文旨在研究金属配合物衍生钴基复合催化剂的制备方法，以及其在电解水中的应用性能。
二、金属配合物衍生钴基复合催化剂的制备
1.材料与方法
（1）原料准备：选择合适的钴源、配体以及其他添加剂作为制备原料。
（2）合成过程：通过配位化学反应，将金属配合物与钴源结合，形成前驱体。然后，采用高温热解法或化学气相沉积法将前驱体转化为钴基复合催化剂。
（3）催化剂表征：利用X射线衍射（XRD）、