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文檔簡介
1、目前,對化石燃料需求的快速增長不僅造成了能源危機,同時也不可避免的帶來了環(huán)境問題,例如全球變暖和霧霾天氣等,因此有必要開發(fā)和利用新型可再生清潔能源。氫被認為是一種清潔、高效的可再生能源。電化學水分解是一種有效的、可持續(xù)的制氫技術(shù)。產(chǎn)氫(HER)和產(chǎn)氧(OER)是兩個重要的半反應(yīng),其催化劑主要以貴金屬Pt、RuO2為主,但是貴金屬儲量有限導(dǎo)致價格昂貴,同時其活性及穩(wěn)定性并不理想,因此發(fā)展高性能、低成本的HER、OER催化劑是面臨的挑戰(zhàn)?;?/p>
2、于以上分析,在泡沫金屬(泡沫鎳NF、泡沫銅CF)基底上原位生長鐵系(硫、磷、氮)化物,它具有多孔、高導(dǎo)電性的優(yōu)勢,能夠為離子傳輸提供通道,因此具有很好的HER、OER催化活性。本論文的主要研究內(nèi)容分為以下三個部分:
1、通過一步水熱法在泡沫鎳表面原位生長納米棒外延生長的納米片結(jié)構(gòu)的Ni3S2(Ni3S2/NF),這種特殊的三維結(jié)構(gòu)Ni3S2可以提供豐富的催化活性位點,而Ni3S2和泡沫鎳的緊密接觸可以提高其電化學穩(wěn)定性。實驗結(jié)
3、果進一步表明Ni3S2中存在的硫空位能夠調(diào)節(jié)表面的電子結(jié)構(gòu),因此提高了催化活性。作為非貴金屬HER催化劑,Ni3S2/NF與20%Pt/C催化劑相比,具有相接近的起峰電位、較小的Tafel斜率及優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
2、以包覆氮摻雜碳的泡沫鎳(NF@NC)為基底,先采用水熱法制備NiCo2O4/NF@NC復(fù)合材料,再進一步磷化后得到氮摻雜碳包覆的鑲嵌結(jié)構(gòu)的NiCoP/NF@NC。作為HER、OER雙功能催化劑,具有與20%Pt/
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