两种功能化碳材料的电催化析氢性能研究

来源 :安徽师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cykic
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
近年来,由于现代社会的快速发展,人们对于能源的需求量也越来越大。氢气,由于其燃烧产生的热量高,燃烧产物为清洁的水,且可以通过水电解法制得,故引起了科学家们的广泛关注。因此寻找一种高效催化HER的低成本电催化剂是科学家们的研究热点。基于此,科学家们经过数十年的研究,成功的制备出了一系列的高效HER电催化剂,主要有铂族贵金属类催化剂,过渡金属类催化剂,非金属类催化剂。但存在着贵金属类催化剂虽然催化效果好,但其价格昂贵,而非贵金属类催化剂虽然其价格低廉,但其制备过程较为复杂,且催化性能较差。  碳纳米管,由于其具备许多独特的性质,如大的比表面积,好的机械性能和电学性能以及易于功能化,近年来被广泛用于各种电催化反应。而石墨炔作为一种新型碳材料,由于其独特的电子结构、大的共轭体系、良好的化学稳定性、电子导电性等,自从被制备以来也吸引了众多科学家们的研究兴趣。  本文以这两种碳材料为研究对象,利用无电沉积法制备了功能化的HER电催化剂,具体研究内容如下:  1.制备了自沉积钯纳米颗粒的氮原子掺杂多壁碳纳米管(PdNPs-NMWNTs),该纳米复合材料表面沉积的金属钯纳米颗粒尺寸超小,分散均匀,赋予该复合材料较大的比表面积。并对其电催化析氢的性能进行了研究。实验结果表明该材料对HER有着优良的催化效果。在电流密度为1 mA cm-2时,过电位仅为14 mV。tafel斜率也仅为33 mV/dec,同时,该复合材料在经过10000 s的长时间电解后电流密度并没有明显的下降。  2.利用石墨炔独特的电子结构、大的共轭体系等性质,以氧化石墨炔(Graphdiyne Oxide,GDYO)为基底和还原剂,利用无电沉积法制备了氧化石墨炔Pd纳米复合材料(GDYO-Pd),该纳米复合材料表面的钯纳米颗粒具有粒径超小,分散性很好等特点,并对其电催化析氢的性能进行了研究。通过实验验证,表明该材料对电催化析氢有着良好的催化效果,优于商用10%Pd/C,在电流密度为1 mA cm-2时,过电位仅为52 mV。tafel斜率也仅为55 mV/dec。并且,该复合材料在经过10000 s的长时间电解后电流密度反而有所上升,表现出该催化剂良好的催化稳定性。
其他文献
该文合成了若干种新型金属配合物,并通过紫外-可见吸收光谱的方法研究了它们与小牛胸腺(ct)DNA之间的相互作用:一、概述了金属配合物与DNA相互作用的研究的历史背景、研究方
本文提出了一种改进的核二维主成分分析(K2DPCA)高光谱遥感图像降维方法,该方法通过标准核二维主成分分析消除了遥感图像各波段列间的相关性,利用列二维主成分分析在核二维主
该论文利用NMR、质谱等物理化学的谱法技术结合生物化学的活性测试来研究钒化合物对生物体磷酸靶酶的分子识别,力图从分子水平揭示此体系相互作用时的一些规律以及它们的分子
上世纪60年代,中央美术学院岁数大的老师有很多,但是名字被冠以“老”的,唯有一位,他就是李苦禅,人们尊称他为“苦老”.在我印象中,没有别的老师得到这样的称呼.因为在苦老身
期刊
该文主要的研究内容:1.基于包含链伸展效应自由能的TDGL方程,首次从理论上解析了稳态剪切流动下链伸展效应对聚合物共混物相分离动力学影响的本质.2.为了全面考察稳态剪切流
该文通过聚乙二醇双钾盐在双产电试剂作用下的扩链反应,设计合成了一系列中高分子量聚烷氧醚,测定了其粘均分子量.以此扩链产物与醋酸乙烯酯单体进行接枝共聚,产物醇解后得到
近二十多年来,随机共振作为非线性体系噪声诱导作用的一种现象,越来越引起广泛的关注.这种现象指外加信号、噪声和非线性体系三者的协作作用,体系输出信噪比随噪声强度的增强
NADH/NAD+,作为生物体内300多种脱氢酶反应必不可少的辅酶对,在食品加工、环境分析以及临床诊断等领域有着广泛的应用。除此之外,NADH还因为能够改善老年痴呆症、帕金森症和抑郁
α-呋喃甲醛选择性催化加氢制α-呋喃甲醇是一个具有良好应用及经济开发前景的反应,该反应目前所用的催化剂主要是Cu-Cr系列催化剂,其中铬的含量高(30﹪以上),并且铬污染严重.
在我国五千年历史文化的发展之中,中国画就像一颗璀璨的明珠一样沿着时间的长河一直流传至今。中国画作为我国的传统艺术形式,在当代受到了广大人民群众的喜爱,是我国古代先