镍铁氧（氢氧）化物片层修饰及其水氧化性能研究

发布时间：2024-04-23 01:43

　　人类社会的发展依赖化石能源的大量消耗,50-60年后化石燃料将无法满足人类社会对于能源的需求。同时,化石燃料利用所带来的雾霾、温室效应、酸雨等环境问题日益严重。近年来,各国投入大量人力物力进行新能源探索,希望解决此类问题。氢气,是一种热值大,不含碳,产物无污染的能源载体。电催化分解水是一种可以在短时间内大规模生产高纯氢气,同时又不污染环境的方法之一。水分解包含两个半反应,产氢反应和析氧反应。这两个半反应都需要催化剂来降低过电势,提高反应效率,从而提高能源转化率,降低生产成本。因此,研究开发有工业化应用价值的电催化分解水催化剂具有重要意义。本文以镍铁氧(氢氧)化物纳米片为研究对象,通过有机阳离子辅助沉积技术在NiFe纳米片层结构表面构造丰富的缺陷位,从而暴露更多的活性位点,最终提升催化剂的电催化水氧化活性。(1)采用有机阳离子辅助恒电流电沉积的方法制备了四甲基铵阳离子掺杂的镍铁氧(氢氧)化物纳米片。以该纳米片为前驱体,通过进一步的控制阳极氧化,选择性脱除部分掺杂的四甲基铵阳离子,成功的在纳米片上构筑了缺陷。(2)通过一系列物理化学方法对材料进行表征,获得材料的形貌、组成等特征。电化学测试...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.6NiFe/NF的XPS全谱图[19]。

电沉积方法制备镍铁氧(氢氧)化物催化剂主要采用还原电沉积的方法。在阴极附近将NO3-还原,消耗质子产生OH-,同时,Ni2+和Fe2+或Fe3+在电场的作用下,向阴极移动,Ni2+与OH-结合生成Ni(OH)2,而铁离子则进入到Ni(OH)2骨架缺陷处,最终生成具有层状结构的Ni....

图1.7NiFe/NF的XRD谱图[19]。

图1.6NiFe/NF的XPS全谱图[19]。图1.8(a)NiFe/NF在0.1M和1MKOH内的极化曲线;(b)NiFe/NF在0.1M和1MKOH内25mAcm-2和100mAcm-2的恒电流稳定曲线[19]。

图1.8(a)NiFe/NF在0.1M和1MKOH内的极化曲线;(b)NiFe/NF在0.1M和1MKOH内25mAcm-2和100mAcm-2的恒电流稳定曲线[19]。

图1.7NiFe/NF的XRD谱图[19]。Shao等人[20]在电沉积方法的基础上,利用二价铁离子在空气中发生自氧化的特点,制备包括NiFeLDH催化剂在内的多种双金属LDH催化剂,具体制备过程如图1.9所示。制备的浅绿色薄膜在空气条件下逐渐变成黄色,颜色变化的材料实物图如....

图1.9NiFeLDH的简略制备过程图[20]。

Shao等人[20]在电沉积方法的基础上,利用二价铁离子在空气中发生自氧化的特点,制备包括NiFeLDH催化剂在内的多种双金属LDH催化剂,具体制备过程如图1.9所示。制备的浅绿色薄膜在空气条件下逐渐变成黄色,颜色变化的材料实物图如1.10所示。如图1.11,XRD谱图衍射峰(....

本文编号：3962436