导读:本文包含了电催化性能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:电化学,多孔,纳米,复合材料,催化剂,纳米管,太阳能电池。
电催化性能论文文献综述
赵小云,王叁反,周键,邹信,张学敏[1](2019)在《Ce含量对Ti/IrO_2-SiO_2-CeO_2电极电催化性能的影响》一文中研究指出为降低析氧电位,改善电极表面形貌,制备电催化性能良好的Ti基IrSi电极,在煅烧温度为450℃条件下,采用热分解法制备了不同Ce含量的Ti/IrO_2+SiO_2+CeO_2氧化物电极,采用SEM对电极的表观形貌进行表征,采用循环伏安曲线、析氧极化曲线及交流阻抗图谱对电极的电催化性能进行表征。结果表明,添加适量Ce可使晶粒分散均匀,裂纹数目增多,电极表面变得平坦、致密、均匀,同时析氧电位降低,孔隙率增加,电催化活性大大提高。但过量Ce又会对电极电催化性能产生不利影响,Ce含量达到10%时,裂纹数量最多且分布均匀,涂层形貌良好,析氧电位达到最低,为1.23V,电催化性能达到最佳。(本文来源于《有色金属工程》期刊2019年12期)
黄亭,申涛,龚明星,邓邵峰,赖成龙[2](2019)在《超小Ni-B纳米颗粒的合成与电催化性能研究(英文)》一文中研究指出寻找活性高、稳定性好、成本低廉的氢析出反应电催化剂是氢析出反应的最佳选择,故析氢催化剂的探究受到广泛关注.贵金属Pt基、Ir基和Ru基等催化剂具有优异的析氢催化活性以及稳定性,但贵金属的价格和储量问题导致其一直无法商业化应用.金属镍具有类Pt的电子结构,故将镍基材料应用于电催化析氢反应受到格外的重视.本文采用简单易行的化学还原-退火两步法合成了负载在Vulcan上的Ni-B纳米颗粒.XRD表征表明,煅烧前的Ni-B/C材料在45.36°处有一个钝峰,说明材料为无定形态,在25.21°处为碳材料(002)晶面的峰.退火后处理的样品Ni-B-200、Ni-B-300、Ni-B-400和Ni-B-500在45°、52°和76°左右有叁个明显的峰,通过对比标准卡片(JCDPS87-0712)发现其分别归属于Ni的(111)、(200)和(220)晶面.随着温度的升高,特征峰向低角度略有偏移,表现出镍的晶格略有扩张,可能是B进入Ni晶格间隙造成的.从催化剂Ni-B、Ni-B-200、Ni-B-300、Ni-B-400和Ni-B-500的TEM图片中统计得到颗粒的平均粒径分别为9.0、11.0、16.4、17.9和20.6 nm,说明随着温度的升高,Ni-B颗粒逐渐变大,且与根据XRD数据通过谢乐公式计算得到的各催化剂晶粒粒径大小的结果基本一致.XPS测试表明,相比于其他材料Ni的特征峰,Ni-B-400中Ni的键能向高的方向偏移,电子密度下降,有利于在析氢过程中吸附含氧物种,加快催化过程中的V°lmer步骤,从而提高催化剂的析氢活性.样品Ni-B/C-400的Ni~(2+)峰面积与Ni~0峰面积的比值,为3.5,小于其他材料,表明该煅烧温度下能够得到具有更高比例单质Ni的材料,该结构有利于吸附氢原子,以便完成整个析氢过程.结合XPS、XRD及TEM表征可以推断,催化剂具有金属的核和Ni O和B_2O_3的壳层,为核壳结构.在1m°l/L KOH析氢测试中,催化剂Ni-B、Ni-B-200、Ni-B-300、Ni-B-400和Ni-B-500析氢电流密度达到10 m A/cm~2所需的过电位分别为104,119,123,114和146 m V;达到40 m A/cm~2所需过电位为281、257、237、215和289 m V.在这些催化剂中,Ni-B/C-400表现出最优的HER性能,达到40 m A/cm~2时过电位为215 m V,最低的Tafel斜率80 m V/dec,电化学耐久性高.Ni-B-400的高电催化HER性能可归因于以下几方面:一定的晶格膨胀;合适的Ni~0/Ni~(2+)配比;其结构较稳定,可以长期维持析氢稳定性.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年12期)
关高明,徐兆柳,游秋娥,邱燕璇,蒋辽川[3](2019)在《NiO@Ni/TNTs纳米复合材料的制备及其对葡萄糖电催化性能的研究》一文中研究指出采用阳极氧化法在Ti片基底制备Ti O_2纳米管阵列,再以脉冲电化学沉积法对纳米管阵列进行功能化修饰Ni O颗粒,得到Ni O@Ni/TNTs纳米复合材料。利用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究该复合材料的形貌和晶体结构。Ni O@Ni/TNTs纳米复合材料对葡萄糖进行测试,循环伏安结果表明,氧化峰电位在+0. 58 V左右,证明其对葡萄糖具有较好的电催化性能。同时,抗干扰性、稳定性和重现性实验也表明该材料对葡萄糖的测试具有很好的选择性、稳定性和重现性,是一种较为理想的无酶型葡萄糖电化学传感器。(本文来源于《广州化工》期刊2019年20期)
伏文,周洋,陈春年[4](2019)在《聚吡咯包覆氧化铜纳米管(PPy@CuO-NTs)和碳包覆氧化铜纳米管(C@CuO-NTs)的制备及其电催化性能的研究(英文)》一文中研究指出聚吡咯包覆氧化铜纳米管(PPy@CuO-NTs)新型高效复合材料通过在氧化铜纳米管上原位化学氧化并聚合单体吡咯,以过硫酸铵为氧化剂,L-赖氨酸为表面修饰剂成功制备出来。在600℃真空条件下聚吡咯外壳被碳化,PPy@CuO-NTs转化为C@CuO-NTs,并探究了它们的电催化性能。循环伏安曲线和对葡萄糖溶液的电催化结果显示C@CuO-NTs比裸铜电极表现出更好的电催化性能。通过TEM,SEM,FT-IR,XRD对其结构和形貌进行了表征。(本文来源于《复旦学报(自然科学版)》期刊2019年05期)
陈静,连利仙,刘颖,汪莉[5](2019)在《模板法-脱合金制备低密度分级纳米多孔金及其电催化性能(英文)》一文中研究指出提出了以模板法-脱合金复合方法制备低密度分级多孔金。以直径为700 nm的二氧化硅(SiO_2)微球作为模板,通过化学镀方法制备了Ag@SiO_2和Au@Ag@SiO_2核壳粒子,并通过冷压-烧结方法制备了Au@Ag@SiO_2合金块材。通过连续改变腐蚀溶液,将SiO_2模板以及Ag元素从Au@Ag@SiO_2合金中完全去除。将SiO_2从Au@Ag@SiO_2微球完全去除从而得到了大尺寸空心球壳(直径约为675nm),将Ag元素脱合金去除从而在球壳表面形成了许多小尺寸的孔结构(直径约为75 nm)。TEM图像表明,块状金样品中的韧带由具有多晶特性的纳米晶粒组成。这种具有低密度1.1 g/cm~3(相对密度为5.7%)和高比表面积4.24 m~2/g的分级纳米多孔金材料在碱性溶液中对甲醇电氧化具有优良的催化活性以及快速的传质速率,表明其在催化领域具有广阔的应用前景。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年10期)
王会权,陈惠,王后,巫静,刘洪波[6](2019)在《还原温度对石墨烯负载Pd颗粒的结构与电催化性能的影响》一文中研究指出Pd催化剂对甲酸氧化反应具有出色的电催化性能,适宜的载体有助于改善Pd颗粒的稳定性和分散性,从而使其催化性能得以有效发挥。鉴于此,以硼氢化钠为还原剂,采用化学还原法在不同还原温度(0℃、25℃和50℃)下制备了石墨烯负载Pd颗粒催化剂(Pd/RGO)。采用XRD、Raman、XPS、TGA、TEM和BET等测试方法对该催化剂材料的微观形貌和结构进行了表征,利用循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对甲酸氧化反应的电催化性能,着重分析了制备过程中还原温度对催化剂材料结构与电催化性能的影响。结果表明,当还原温度为0℃时,Pd/RGO的比表面积最大,达到261 m~2·g~(-1),Pd颗粒粒径最小,约为4. 16 nm;并且Pd/RGO具有最大的电化学活性面积(3. 02 cm~2),其氧化峰电流密度最高可达1 820 m A·mg~(-1)Pd。(本文来源于《材料导报》期刊2019年22期)
吴静,刘佳佳,黄业晓,张宇林,蒋青松[7](2019)在《多孔硫化镍薄膜制备及其电催化性能研究》一文中研究指出针对硫化镍对电极的电催化性能有待提高问题,分别以氟掺杂氧化锡导电玻璃、二维聚苯乙烯阵列为衬底,采用反向恒压电沉积技术制备由纳米颗粒构成的硫化镍(NiS_x)薄膜及具有类蜂窝状结构的多孔硫化镍(P-NiS_x)薄膜。测试结果表明,以P-NiS_x薄膜作为对电极展现出了良好的电催化性能,并优于铂电极及NiS_x电极。原因是P-NiS_x电极的多孔结构拥有较大的比表面积,有利于提供较多的电催化活性位点及提高氧化还原电对I~-/I~-_3的扩散速率。因此,基于P-NiS_x对电极的染料敏化太阳能电池的光电转换效率达到6.66%,不仅高于由铂电极组装的电池器件效率(5.54%),而且也高于由NiS_x电极组装的电池器件效率(5.73%)。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2019年09期)
李小丽,薛文明,莫容,杨穗,李红星[8](2019)在《微量铱掺杂Co_xNi_(1-x)O纳米线阵列的制备及其电催化性能(英文)》一文中研究指出电催化剂可以降低水分解反应的活化能与相应的过电势,提高电解水的制氢效率.Pt、Ru等贵金属颗粒是最常见的高催化活性材料,但其高昂成本严重限制了它们在工业上的广泛应用.因此,开发以非贵金属为基础的高活性材料是未来实现大规模工业制氢的有效手段.本文以Co_xNi_(1-x)O纳米线阵列为结构骨架对其进行微量的铱(Ir)掺杂,同时将Ir的掺杂量控制在1%以下,并系统地研究了Ir-Co_xNi_(1-x)O材料的析氢反应(HER)、析氢反应(OER)和全解水性能.实验发现,微量Ir掺杂可以有效提升Co_xNi_(1-x)O纳米材料的电化学性能.当Ir在样品的含量仅为0.57 wt%时, Ir掺杂的Co_xNi_(1-x)O样品具有最优异的HER和OER性能.特别地,在1 mol L~(–1) KOH电解液中电流密度达到10 mA cm~(-2)时的HER过电势仅为260 mV, OER过电势仅为53 mV.将Ir (0.57 wt%)-Co_xNi_(1-x)O/NF样品作为双功能催化剂用于全解水的阳极和阴极时产生10 mAcm~(-2)电流密度需要施加的电压仅为1.55 V.采用第一性原理(DFT)对Ir元素掺杂在调控Co_xNi_(1-x)O的电子结构和HER以及OER反应中被吸附物吉布斯自由能的改变等方面进行了量化计算.结果表明, Ir掺杂后Co_xNi_(1-x)O总的态密度向导带移动,带隙内电子的相互作用增强,相应的禁带宽度变小,表现为半金属的导电类型,说明Ir掺杂提高了Co_xNi_(1-x)O材料的导电性.相应的吉布斯自由能计算结果表明, Ir掺杂后材料表面对氢原子吸附的活性加强,?GH*由原来的0.823 eV变为0.523 eV,更加接近理想催化剂的值.同样地,计算表明Co_xNi_(1-x)O在参与OER反应时对中间体吸附的吉布斯自由能在Ir掺杂后也得到降低.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年10期)
张利华,陈峻峰,黄皖唐,胡勇有,程建华[9](2019)在《Cu-bipy-BTC衍生碳基材料的制备及其氧还原电催化性能》一文中研究指出制备高效、廉价的氧还原(ORR)电催化剂是燃料电池的技术关键.本文采用水热法制备出前驱体金属有机骨架化合物(MOF:Cu-bipy-BTC,bipy=2,2′-联吡啶,BTC=均苯叁甲酸)后,再高温煅烧得到碳基材料MOF-800.采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、氮气吸附/脱附等温线和X射线光电子谱表征了材料的形貌和结构特征;采用线性扫描伏安曲线、i-t曲线等考察了材料的氧还原催化性能.结果表明,与前驱体Cu-bipy-BTC相比,MOF-800含有大量的微孔(0.5~1.3 nm),为铜、氮掺杂多孔碳. MOF-800的电荷转移阻抗为10.6Ω,比Cu-bipy-BTC降低了97.2%,具有优良的导电性. MOF-800具有优异的ORR催化性能,其起始电位约为-0.04 V (vs. Ag/AgCl),其电子转移数接近4.铜、氮掺杂的多孔碳结构导电性好,高含量的吡啶氮、吡咯氮和石墨氮提供了大量催化活性位点(CN, Cu-N_x),是MOF-800具有高氧还原电催化性能的主要原因.本研究可为煅烧Cu-bipy-BTC制备碳基材料用于燃料电池修饰阴极提供技术支撑与理论依据.(本文来源于《电化学》期刊2019年04期)
李京修,赵媛,薛建军,何娉婷,王玲[10](2019)在《ZIF67衍生硫化钴/多孔碳复合催化剂的制备及其电催化性能》一文中研究指出采用离子交换法与热处理相结合的方法,以ZIF67为前驱体,硫代乙酰胺为硫源,制备出硫化钴/多孔碳(CoS/C)复合催化材料,并探讨了硫化时间对复合催化剂的形貌、结构及其氧还原(ORR)性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附测定仪、X射线光电子能谱分析(XPS)、拉曼光谱仪(Raman)和旋转圆盘电极(RDE)技术表征催化剂的物理特征和电催化性能。研究结果显示,在碱性条件下该复合催化剂具有与20%(w/w)的商业Pt/C催化剂相媲美的ORR活性,其半波电位仅比Pt/C催化剂低31 mV。随着硫化时间的增加,硫化钴颗粒逐渐增大,催化剂中碳材料的无序程度出现先减小后增大的趋势。在硫化时间为10 min时,复合催化剂在0.1 mol·L-1KOH中表现出良好的电催化活性,且在ORR过程中复合催化剂的平均转移电子数可达到3.72,接近于4,说明氧气在该催化剂表面发生的是四电子转移过程。(本文来源于《无机化学学报》期刊2019年08期)
电催化性能论文开题报告
(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:
寻找活性高、稳定性好、成本低廉的氢析出反应电催化剂是氢析出反应的最佳选择,故析氢催化剂的探究受到广泛关注.贵金属Pt基、Ir基和Ru基等催化剂具有优异的析氢催化活性以及稳定性,但贵金属的价格和储量问题导致其一直无法商业化应用.金属镍具有类Pt的电子结构,故将镍基材料应用于电催化析氢反应受到格外的重视.本文采用简单易行的化学还原-退火两步法合成了负载在Vulcan上的Ni-B纳米颗粒.XRD表征表明,煅烧前的Ni-B/C材料在45.36°处有一个钝峰,说明材料为无定形态,在25.21°处为碳材料(002)晶面的峰.退火后处理的样品Ni-B-200、Ni-B-300、Ni-B-400和Ni-B-500在45°、52°和76°左右有叁个明显的峰,通过对比标准卡片(JCDPS87-0712)发现其分别归属于Ni的(111)、(200)和(220)晶面.随着温度的升高,特征峰向低角度略有偏移,表现出镍的晶格略有扩张,可能是B进入Ni晶格间隙造成的.从催化剂Ni-B、Ni-B-200、Ni-B-300、Ni-B-400和Ni-B-500的TEM图片中统计得到颗粒的平均粒径分别为9.0、11.0、16.4、17.9和20.6 nm,说明随着温度的升高,Ni-B颗粒逐渐变大,且与根据XRD数据通过谢乐公式计算得到的各催化剂晶粒粒径大小的结果基本一致.XPS测试表明,相比于其他材料Ni的特征峰,Ni-B-400中Ni的键能向高的方向偏移,电子密度下降,有利于在析氢过程中吸附含氧物种,加快催化过程中的V°lmer步骤,从而提高催化剂的析氢活性.样品Ni-B/C-400的Ni~(2+)峰面积与Ni~0峰面积的比值,为3.5,小于其他材料,表明该煅烧温度下能够得到具有更高比例单质Ni的材料,该结构有利于吸附氢原子,以便完成整个析氢过程.结合XPS、XRD及TEM表征可以推断,催化剂具有金属的核和Ni O和B_2O_3的壳层,为核壳结构.在1m°l/L KOH析氢测试中,催化剂Ni-B、Ni-B-200、Ni-B-300、Ni-B-400和Ni-B-500析氢电流密度达到10 m A/cm~2所需的过电位分别为104,119,123,114和146 m V;达到40 m A/cm~2所需过电位为281、257、237、215和289 m V.在这些催化剂中,Ni-B/C-400表现出最优的HER性能,达到40 m A/cm~2时过电位为215 m V,最低的Tafel斜率80 m V/dec,电化学耐久性高.Ni-B-400的高电催化HER性能可归因于以下几方面:一定的晶格膨胀;合适的Ni~0/Ni~(2+)配比;其结构较稳定,可以长期维持析氢稳定性.
(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。
电催化性能论文参考文献
[1].赵小云,王叁反,周键,邹信,张学敏.Ce含量对Ti/IrO_2-SiO_2-CeO_2电极电催化性能的影响[J].有色金属工程.2019
[2].黄亭,申涛,龚明星,邓邵峰,赖成龙.超小Ni-B纳米颗粒的合成与电催化性能研究(英文)[J].ChineseJournalofCatalysis.2019
[3].关高明,徐兆柳,游秋娥,邱燕璇,蒋辽川.NiO@Ni/TNTs纳米复合材料的制备及其对葡萄糖电催化性能的研究[J].广州化工.2019
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[9].张利华,陈峻峰,黄皖唐,胡勇有,程建华.Cu-bipy-BTC衍生碳基材料的制备及其氧还原电催化性能[J].电化学.2019
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