TMAC-POMs_CB复合材料的制备及电催化析氢性能研究.pdf
目录
摘要I
ABSTRACTIII
第一章绪论1
1.1前言1
1.2电催化分解水2
1.3电催化析氢反应的催化剂4
1.3.1多金属氧酸盐的概述8
1.3.2原子团簇催化剂的概述11
1.4金属载体相互作用16
1.5选题依据及意义17
第二章实验材料、设备及性能表征方法19
2.1主要实验试剂和设备19
2.1.1主要实验试剂及药品19
2.1.2主要实验仪器19
2.2材料的表征方法20
2.2.1X射线衍射分析(XRD)20
2.2.2透射电子显微镜(TEM)20
2.2.3高角度环形暗场(HADDFSTEM)20
2.2.4X射线能谱仪(EDS)20
2.2.5X射线光电子能谱(XPS)21
2.2.6紫外可见固体紫外漫反射光谱(UVVisDRS)21
2.3电化学析氢性能测试21
2.3.1循环伏安法(CV)21
2.3.2线性扫描伏安法(LSV)22
2.3.3塔菲尔曲线(Tafel)22
2.3.4双电层电容(C)22
dl
2.3.5循环稳定性测试23
第三章CoAC-SiW12/CB复合材料的制备及电化学析氢性能的研究..24
3.1引言24
3.2实验部分25
3.2.1制备CoACSiW12/CB催化剂25
3.2.2工作电极的制备25
3.3实验结果与讨论25
3.3.1催化剂的表征与分析25
3.3.2电化学析氢性能的分析31
3.4本章小结35
第四章CuAC-SiW12/CB复合材料的制备及电化学析氢性能的研究..37
4.1引言37
4.2实验内容38
4.2.1电催化剂的合成38
4.2.2工作电极的制备38
4.3实验结果与讨论38
4.3.1催化剂的表征与分析38
4.3.2电解水析氢性能分析44
4.4本章小结49
第五章CoAC-SiW11Co/CB复合材料的制备及电化学析氢性能的研究
50
5.1引言50
5.2实验内容51
5.2.1电催化剂的合成51
5.2.2工作电极的制备51
5.3实验结果与讨论51
5.3.1表征分析51
5.3.2电解水析氢性能分析58
5.4本章小结63
第六章结论与展望65
6.1结论65
6.2展望66
参考文献68
致谢82
攻读学位期间主要研究成果91
贵州师范大学学位论文原创性声明92
贵州师范大学学位论文使用授权书92
摘要
迄今为止,地球上的不可再生能源被人们过度开采,造成能源
短缺,这促使科学家寻找可再生的新能源来替代不可再生能源。氢
气具有高能量密度和环保性质,可以作为一种理想的清洁能源,在
当前的能源系统中扮演石油的角色,前提是既有能源效率又有经济
效益的氢气生产工艺。电解水制氢是一种高效且对环境友好的方法。
但是电解水制氢的反应势垒高,最有效的催化剂依赖于Pt基材料。
因此,需要开发低成本、高效、稳定的电催化析氢反应催化剂。
多金属氧酸盐(POMs)因其具有丰富的过渡金属源、拥有良好的
氧化还原能力,能够可逆地接受和释放一个或多个电子;同时多金
属氧酸盐的尺寸、组成、电荷和结构上具有多样性