镍/铁基磷化物多孔纳米纤维的制备及作为高效析氧反应电催化剂的性能研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shwjdbr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着工业的快速发展和人口的迅速增长,能源需求日益增长的社会趋势已成为全球性的重大挑战。由于能量密度高、零碳排放的优点,氢被认为是最有发展前景的能量载体。在各种制氢方法中,电解水制氢因操作简便、效率高、清洁无污染等优点而备受关注。然而,发生在阳极的析氧反应(Oxygen evolution reaction,OER)由于其四电子转移过程而表现出迟缓的动力学,成为电解水制氢应用的瓶颈。目前,贵金属Ru O2、Ir O2具有较高的OER活性,但昂贵的价格限制了上述催化剂的大规模应用。因此,迫切需要开发廉价高效的电催化剂以取代贵金属电催化剂。在各种催化剂中,Ni/Fe基材料,特别是其磷化物,因其环境友好、成本低、储量丰富等特点,成为一类极具发展潜力的OER电催化剂。然而,受限于单一金属组分优化OER过程中不同含氧中间体能力的局限性,其OER活性仍有待于进一步改善。基于此,本文进行了以下研究:1.利用静电纺丝并结合后续的氧化/磷化处理制备出了Fe掺杂Ni2P(Fe-Ni2P)多孔纳米纤维。得益于其丰富且均匀分布的活性位点、优化的电子结构和高导电性以及增强的质量扩散速率,所得Fe-Ni2P表现出了高的OER活性和稳定性。进一步的理论计算表明,Fe-Ni2P与原位生成的Fe-Ni OOH之间的相互作用不仅可进一步优化活性位点与反应中间的吸附能力,同时也可提高催化剂的导电性,从而有效改善OER活性。2.利用金属有机框架化合物的水解不稳定性制备了Ni掺杂Fe P碳复合(Ni-Fe P/C)多孔纳米纤维。独特的一维多孔结构、Ni的加入和碳的包覆之间的协同作用,可以暴露出更多的活性位点,优化对含氧中间体的吸附能力,增强电子导电性,从而提高OER活性。以其作为OER电催化剂,碱性溶液中,只需256 m V的低过电位就可取得10 m A cm-2的电流密度。此外,该催化剂也显示出了优异的循环稳定性,连续电解25 h后,其活性未发生明显的劣化。
其他文献
电子病历作为提升医生工作效率、实现诊断信息共享的重要载体近年来应用广泛,但其专业性特征与繁杂内容影响病历制作时效性,提高电子病历录入效率并降低医生工作负荷为当前重要课题。随着智能AI技术快速发展,借助语音识别辅助医生收集病历信息突破传统基于模板的固化电子病历,以语音录入代替键盘输入,随时为医生背书诊疗场景以唤醒其潜在记忆,进而实现个性化病历信息的高效复刻,在提升其工作效率的同时降低工作负荷。因此,
普通混凝土的导热系数较高,导致房屋建筑在使用运营过程中能耗过高,而为了得到足够大的热阻,围护结构往往过厚。为减小热交换,节约能耗,减小围护结构厚度,许多学者把陶粒、膨胀珍珠岩、玻化微珠等保温骨料嵌入混凝土中,而气凝胶相比于传统保温材料拥有更加优异的保温性能。本文把气凝胶掺入水泥基质中以减小其导热系数。本文采用研究了气凝胶掺量对混凝土性能的影响,基于实验数据建立了气凝胶混凝土导热系数预测模型,研究了
表情识别技术是机器学习领域的一个热点和难点问题,在很多领域有着较好的应用前景,快速、精准识别人类面部表情可以满足日渐增长的社会需求。但是,目前的识别技术还存在不同的问题:在表情识别模型进行特征提取阶段,由于表情发生时间短暂、发生的动作幅度小、不同的面部区域发生的表情动作幅度不同,若提取不到更为细致的表情特征,则会导致表情模型的识别率低且泛化能力不足;在表情识别模型训练阶段,由于表情数据样本量不充足
随着城市化进程的加快,人民生活水平不断提高,由此产生的垃圾数量也快速增长。根据相关数据显示,我国约2/3的城市处于垃圾包围之中,目前我国卫生垃圾填埋场大约有两千多座,占地面积超过300万亩,且现有的垃圾填埋场还处于超负荷运行阶段,超过一半的垃圾填埋场已被关闭并进入封场阶段。如何对关闭之后的垃圾填埋场进行转型,是当前国内大部分城市所面临的难题。本文以南京水阁垃圾填埋场为例,从垃圾填埋场研究背景入手,
图像字幕生成是一项连接计算机视觉和自然语言处理的跨媒体理解任务。其目标是生成给定图像的自然语言描述,在帮助视障人士感知世界、人机交互等方面具有重要的实际应用价值。随着深度学习的快速发展,图像字幕生成模型的性能得到了稳步提升。然而,这些模型的训练方式比较有限,通常只包括交叉熵训练和自批评序列训练。而在与图像字幕相似的机器翻译领域,知识蒸馏已经成为了一种提升模型性能的成熟训练技术。但是目前几乎没有工作
“跨文化专题研讨”是《高中语文课程标准(2017年版2020年修订)》提出的18个学习任务群之一,课程结构上属于“选修课程”。在新课标指导下,对此学习任务群进行教学设计,依托校本课程平台进行教学实践活动和反思,尝试总结教学策略与课型,基于一线教学实践积极参与课程改革,为18个学习任务群教学组织从“随意化”向“课程化”的转变贡献理论思考和实践经验。针对当下学习任务群教学处于实践探索阶段、教学组织有“
为明确了解我国畜禽粪污的综合利用现状,文章采用Meta方法对全国畜禽粪污综合利用方式、畜禽粪污肥料化处理过程中会产生的温室气体和有机肥还田对土壤有机质以及作物生长产生影响进行分析,得出的主要结论以下:1.通过分析各地区畜禽粪污综合利用现状,结果显示:东北地区畜禽粪污综合利用率、养殖场设备配套率、有机肥利用率、还田率、沼气利用率分别为64%、76%、15%、58%、7%;华北地区分别为60%、79%
数字信息技术的蓬勃发展催生了以互联网为依托的一系列信息传播的新兴媒介。而新媒体在信息识别中的低门槛和高包容、在信息传播中的低成本和高效率等特性也加剧了假新闻的滋生和传播,严重威胁着新闻权威性、媒体公信力和社会稳定性。2020年新冠肺炎疫情在全球范围内爆发,各类与疫情相关的虚假新闻如洪水巨浪般涌入公众的视线。出于政治、经济利益等各方面的目的,一些无良媒体炮制各类与疫情源头、发生、流行、治疗相关的假新
在中国特色社会主义建设进入新时代的历史阶段,人们的物质生活得到了极大满足,进一步转化向精神层面提出更高要求,表现在对城市公园景观不再满足于传统的观赏功能,而是从自身需求出发,考虑公园的可用性、易用性和体验性。交互性景观设计的出现,密切了人与景观的关系,为城市公园更好地服务城市居民提供了更多新的方式和方法,为城市公园的更新提供了转机。选择淮安钵池山公园作为城市公园交互性景观设计实践研究对象,将交互性
我国作为农业大国,具有悠久的农耕文明与丰厚的乡土文化,但随着城镇化进程不断加快,我国村落数量不断减少,城乡人口流动不断加大,在城市文化的主导下,乡土文化陷入前所未有的困境,失去了传承土壤与传承人脉,精神内涵遭遇污名化,沦为庸俗落后的代名词。基于乡村振兴的大背景,三农短视频应运而生,三农短视频以直观的影像再现了农村生活景观,呈现了新时代的三农形象,传递了乡土文化的价值理念,加强了公众对乡土文化的认同