Pdx-Ni2P-C和NixFe3-xO4兩種復(fù)合納米材料的制備、表征及其電催化性能研究.pdf

1、為了解決日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問(wèn)題，氫能被認(rèn)為是解決這類問(wèn)題的重要取代者之一，同時(shí)電解水制氫又是產(chǎn)生氫能的主要方法。復(fù)合納米材料具有很好的的電催化性能，為了提高納米材料的電催化性能，一個(gè)有效的方法就是通過(guò)控制其形貌，從而提高其比表面積來(lái)改變電催化活性。
　　本文第一部分，在苯甲醇體系中，以苯甲酸為表面活性劑、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為穩(wěn)定劑，采用溶劑熱法合成了顆粒狀的PdxNi100-x雙金屬納米顆粒。通過(guò)XRD、TEM、XPS和線

2、掃面掃等表征，我們分析了PdxNi100-x納米顆粒的結(jié)構(gòu)。將PdxNi100-x納米顆粒負(fù)載于碳納米管上，得到了PdxNi100-x/C納米材料，評(píng)價(jià)了其HER電催化性能。然后，將負(fù)載后得到的PdxNi100-x/C納米材料在高溫下進(jìn)行磷化處理，得到了一種新型的復(fù)合納米材料，即Pdx-Ni2P/C。通過(guò)XRD、TEM、XPS和線掃面掃等表征，我們進(jìn)一步探索了磷化時(shí)間、磷化溫度和鎳磷比等因素對(duì)磷化結(jié)果的影響，從而提出了形成Pd-Ni2P

3、/C復(fù)合納米材料的磷化機(jī)理，并且分析了Pdx-Ni2P/C復(fù)合納米材料的結(jié)構(gòu)。最后，評(píng)價(jià)了Pdx-Ni2P/C復(fù)合納米材料的HER電催化性能，HER電催化測(cè)試表明，Pd20-Ni2P/C復(fù)合納米材料的電催化性能最好，當(dāng)電流密度j=-10mA·cm-2時(shí)，Pd20-Ni2P/C復(fù)合納米材料的過(guò)電勢(shì)低至-132.7mV(vs.RHE)，Tafel斜率為93mV/dec，TOF值為5.1S-1(v=-200 mV)。
　　本文第二部分，

4、在乙二醇體系中，以尿素為還原劑、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為表面活性劑，采用溶劑熱法合成了具有一定形貌且形貌可控的NixFe3-xO4復(fù)合納米材料。通過(guò)XRD、TEM、EDX和磁性測(cè)試等表征，確定了NixFe3-xO4復(fù)合納米材料中的鎳鐵比。然后，對(duì)一系列NixFe3-xO4復(fù)合納米材料進(jìn)行了OER電催化性能評(píng)價(jià)，OER電催化測(cè)試表明，Ni2FeO4復(fù)合納米材料的電催化性能最好，Ni2FeO4復(fù)合納米材料的起始過(guò)電勢(shì)低至0.58m

5、V(vs.Ag/AgCl)，Tafel斜率為76mV/dec。
　　通過(guò)對(duì)上述復(fù)合納米材料進(jìn)行電化學(xué)性能表征，對(duì)于本文第一部分而言，隨著復(fù)合納米材料中Pd含量的逐漸增加，其HER電催化性能逐漸提高。磷化后，Pdx-Ni2P/C復(fù)合納米材料比PdxNi100-x/C納米材料的HER電催化性能明顯要好。對(duì)于本文第二部分而言，隨著NixFe3-xO4復(fù)合納米材料中Ni含量的逐漸增大，其OER電催化性能逐漸提高。因此，復(fù)合納米材料的電催化