电解析氢论文_刘艳茹

导读:本文包含了电解析氢论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:镀层,合金,电极,脉冲,催化剂,间隙,微波。

电解析氢论文文献综述

刘艳茹^[1]（2017）在《掺杂型硫化钼基电解析氢催化剂的控制合成及其构效关联》一文中研究指出氢能具有能量密度高、可循环利用和环境友好等优势,是未来可再生能源利用中最理想的载体形式之一。电解水制取氢气和氧气既能有效避免工业重整制氢的高污染、高能耗问题,又可以充分利用可再生能源发电的能量,有望实现大规模清洁制氢的新路线。而寻找高效的电解水制氢催化剂以降低制氢反应中的过电势,从而尽量降低成本同时提高产氢效率,是驱动电解水制氢技术工业化的关键。目前铂族贵金属在电催化析氢方面表现出优异的活性和稳定性,但是它们价格高,储量有限,大大地限制了电解水制氢的工业应用。因此,设计合成一种高效、廉价的电解水析氢催化剂引起了广泛关注。硫化钼基纳米材料是一种低成本、活性较高、非常有潜力取代铂族贵金属的电催化剂材料之一。通常认为硫化钼的析氢活性位位于边棱位,但是由于硫化钼的二维类石墨烯结构和半导体本质,容易导致催化活性位难以充分暴露和电子传输效率低等问题,限制了其电催化性能的进一步提高。因此,针对二硫化钼的二维结构和弱导电性,本论文采用叁种策略来优化制备高活性硫化钼基电催化析氢催化剂:(1)通过掺杂过渡金属以改变活性相组成,提高其本质活性;(2)设计独特纳米结构以暴露更多活性位点数量;(3)使用碳基载体改善活性位的电接触,并进一步通过综合其中两种或叁种策略的优势,创新性地设计了叁类硫化钼基电催化纳米结构,并通过系统研究其微观结构与电催化析氢性能之间的构效关联,分析了其催化性能提高的机理,从而为一系列高效、低成本硫化钼基电解水析氢催化剂的设计合成提供有益参考。具体研究内容如下:首先,研究了碳基载体负载钴掺杂改性硫化钼基电解水析氢催化剂的合成及催化性能。采用一步水热法合成了二硫化钴/二硫化钼/还原氧化石墨烯叁元复合纳米材料,详细表征了过渡金属元素钴的引入对于硫化钼纳米材料的组成、形貌和尺寸的影响,对比了钴掺杂前后催化剂的电解水析氢催化活性;考察了不同碳基载体(如RGO、CNTs)对于活性组分的分散作用及改善电接触效应。通过将其组成结构与催化性能的关联,认识了催化活性提高的本质原因与活性相的作用机理。其次,以碳载二氧化钼一维纳米带作为前驱体,通过原位部分硫化法,控制合成了二硫化钼/碳载二氧化钼壳/核纳米带。系统研究了这种纳米结构的形成机理及其对催化电解水析氢反应活性的影响。结果表明,与纳米片无序堆积成的纳米花结构二硫化钼相比较,二硫化钼/碳载二氧化钼壳/核纳米带的催化活性明显提高,这可以归因于一维纳米结构的原位硫化可以有效实现二硫化钼纳米片的垂直生长、均匀分散,从而更多地暴露活性位,提高催化性能。另外,碳载二氧化钼载体的高导电性也有利于整体催化剂性能的提高。最后,以CoMoO_4纳米棒为前驱体,控制合成了CoMoS/CoMoO_4壳/核纳米棒结构,通过考察不同的硫化时间对产物组成及结构的影响,以及关联其催化电解水析氢的性能。结果发现适度的硫化既可以保持复合材料的核壳结构形貌,又可以促使活性相的大量形成,同时由氧化物组成的核层具有良好的导电性,使合成的复合材料具有高的催化效率。进一步在上述实验的基础上,设计了集金属掺杂、一维纳米结构和高导电性载体叁种优势的CoMoS/CoMoO_4/NRGO体系,通过将氮掺杂还原氧化石墨烯与CoMoS/CoMoO_4壳/核纳米棒进行组装,得到氮掺杂还原氧化石墨烯分散的CoMoS/CoMoO_4壳/核结构复合材料。通过结构表征和电化学性质测试表明,该类碳负载一维壳/核复合材料具有优异的电催化活性和稳定性。因此,这种集合叁种改进策略的设计方式为制备高性能二硫化钼基电催化析氢催化剂提供了有益的参考。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2017-06-01）

刘秋平,董虹星,郑国渠,朱施利^[2]（2015）在《Ti含量对Ni-Ti镀层形貌及其电解析氢性能的影响》一文中研究指出在Ni镀液中添加2g/L、4g/L的-400目的 Ti粉,获取Ni-7.8at%Ti、Ni-35at%Ti镀层,并对所制备的镀层进行了结构和析氢性能分析。结果表明:随着镀液中Ti粉的添加,镀层中Ti含量增加,镀层结构呈现多孔性,镀层的表面积得到大幅度提升。在25℃、6mol/L的NaOH溶液中的电解析氢实验表明:Ni-Ti镀层电极比Ni镀层电极具有更好的析氢性能,且析氢性能随着Ni-Ti镀层中Ti含量的增加而增强;长时间浸泡之后的电解析氢表明Ni-Ti镀层电极在碱性溶液中有良好的稳定性。(本文来源于《材料科学与工程学报》期刊2015年03期）

吴梅^[3]（2007）在《电解析氢催化剂的研究》一文中研究指出由于析氢过电位的存在,使电解时的槽电压增大,能耗增加。为了降低电解时的能耗,必须开发出新型廉价的高催化性能的析氢电极材料。这里我们报道了几种制备电解水析氢催化剂的方法。用脉冲电沉积方法制备了Ni-S合金电极。通过阴极极化曲线的电化学技术研究其析氢催化性能,并用能量散射X射线荧光能谱仪(EDXRF)测试电极的组成含量,还用X射线衍射仪(XRD)测定电极的晶态组成和晶粒尺寸。实验结果表明,在室温下、25%氢氧化钠碱性溶液中Ni-S合金电极的表观交换电流密度高于直流电沉积法制备的电极,且脉冲电沉积的晶化程度较高,晶粒直径较小。说明用脉冲电沉积法制备的Ni-S合金电极比直流电沉积法制备的电极具有较高的析氢催化活性和良好的电化学稳定性。用化学还原法制备泡沫Ni-WC电极。通过阴极极化曲线的电化学技术研究其析氢催化性能,并用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)测定电极的晶态组成和晶粒尺寸,用扫描电子显微镜(SEM)对催化剂表面形貌做了表征。实验结果表明,在室温下、1mol L-1氢氧化钾溶液中泡沫Ni-WC合金电极的表观交换电流密度远远高于泡沫Ni电极,且大大降低了析氢过电位。化学还原法制备的泡沫Ni-WC晶化程度较高,晶粒直径较小,而且因为泡沫Ni有极大的比表面积,则催化剂的有效面积就相应增加,具有较高的析氢催化活性和良好的电化学稳定性。这里我们首次报道使用纳米WC促进的Pt/C催化剂作为析氢催化剂。结果显示,新Pt-WC/C电催化剂的催化析氢活性比Pt/C电催化剂急剧上升。比较800mA cm-2电流时的电位,发现在包括120μgPt-120μgWC/C催化剂的电极上比含240μg Pt/C催化剂的电极上降低了60mv。新的催化剂中Pt的载量更低但是析氢活性却提高了许多,增加电解质的浓度和提高电解质的温度均使催化剂的析氢活性提高。动力学研究显示出新的120μgPt-120μgWC/C催化剂比Pt/C电催化剂有更高的交换电流密度和更的反应自由能,导致更低的过电位和比较容易达到的动力学。另外,把Pd加入到Pt-WC/C纳米晶粒中制得PtPd-WC/C电催化剂,并且对该催化剂在酸性介质中的催化析氢性能进行了测试。结果显示PtPd-WC/C电催化剂比Pt-WC/C电催化剂的析氢活性有很大的提高,在过电位为100mV时电流密度提高近200mA cm-2。另外,电解质浓度和温度对催化剂性能的影响也被进行研究。动力学研究表明PtPd-WC/C电催化剂在高浓度H2SO4溶液中的过电位更低。SEM、XRD和TEM对PtPd-WC/C电催化剂表征证明催化剂呈晶体状态和Pt、Pd、WC共存。(本文来源于《重庆大学》期刊2007-04-01）

电解析氢论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

在Ni镀液中添加2g/L、4g/L的-400目的 Ti粉,获取Ni-7.8at%Ti、Ni-35at%Ti镀层,并对所制备的镀层进行了结构和析氢性能分析。结果表明:随着镀液中Ti粉的添加,镀层中Ti含量增加,镀层结构呈现多孔性,镀层的表面积得到大幅度提升。在25℃、6mol/L的NaOH溶液中的电解析氢实验表明:Ni-Ti镀层电极比Ni镀层电极具有更好的析氢性能,且析氢性能随着Ni-Ti镀层中Ti含量的增加而增强;长时间浸泡之后的电解析氢表明Ni-Ti镀层电极在碱性溶液中有良好的稳定性。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。