一維鈀碲納米線-還原氧化石墨烯復(fù)合物的制備及其電析氫性能研究.pdf

1、氫氣作為一種清潔無(wú)污染、可儲(chǔ)、可運(yùn)輸、儲(chǔ)能密度大的可再生二次能源備受人們關(guān)注，它甚至被看做是最為理想的能源載體以及未來(lái)能源。在眾多氫氣制備技術(shù)中電解水制備氫氣法應(yīng)用最廣泛，它的優(yōu)點(diǎn)在于制備出的氫氣純度高、電解效率好、清潔無(wú)污染以及原料來(lái)源豐富等。但現(xiàn)階段的電解水制氫技術(shù)仍然不夠成熟，能耗高是限制其發(fā)展的最突出的問(wèn)題。普遍認(rèn)為降低電解池陰極的析氫過(guò)電位就可以達(dá)到降低能耗的效果，所以當(dāng)前階段各種關(guān)于低成本高活性陰極析氫電極的開(kāi)發(fā)以降低陰極析

2、氫過(guò)電位的研究成為熱點(diǎn)，并且設(shè)計(jì)合成出可以適用于任何pH環(huán)境中電催化析氫反應(yīng)的高活性，高穩(wěn)定性催化劑具有更重要意義。
　　本論文從納米尺度上去設(shè)計(jì)催化劑結(jié)構(gòu)，調(diào)控催化劑的組分可控制備了高質(zhì)量一維鈀碲納米線-還原氧化石墨烯復(fù)合物催化劑，在降低催化劑成本的同時(shí)最大化地發(fā)揮催化劑間的協(xié)同作用，提升催化劑的電催化析氫性能。本論文研究的內(nèi)容主要包括以下兩個(gè)部分：
　?。?）在這篇文章中，發(fā)展了一種簡(jiǎn)單的方法將PdTe納米線和還原氧化石

3、墨烯結(jié)合，制備出PdTe NWs/rGO復(fù)合物作為一種優(yōu)異的析氫反應(yīng)催化劑，并采用TEM、HRTEM、XRD、Raman、XPS等手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征和分析。
　　（2）研究了催化劑組成和結(jié)構(gòu)以及循環(huán)伏安法刻蝕對(duì)不同 pH條件下電化學(xué)析氫反應(yīng)的催化影響，系統(tǒng)地評(píng)價(jià)在酸性、堿性環(huán)境條件下部分催化劑的析氫行為，包括通過(guò)極化曲線討論催化劑活性，計(jì)時(shí)曲線評(píng)價(jià)催化劑穩(wěn)定性以及相關(guān)機(jī)理研究。
　　電化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明一維鈀碲納米線-還原

4、氧化石墨烯復(fù)合物催化劑具有優(yōu)異的電化學(xué)析氫活性（電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示Pd3.02Te NWs/rGO在堿性條件下的催化效果是起始點(diǎn)位達(dá)到了-7 mV，當(dāng)產(chǎn)生的電流密度達(dá)到10 mA cm-2，20 mA cm-2和100 mA cm-2時(shí)，所需的過(guò)電勢(shì)僅分別需要97 mV，154 mV，355 mV。酸性條件下，起始析氫電位僅為-6 mV，僅需48 mV的過(guò)電勢(shì)就能產(chǎn)生出10 mA cm-2的電流密度）和很高的穩(wěn)定性（酸堿性條件下，催化劑