通過結構構建與元素摻雜調(diào)控碳化鉬電解水制氫催化性能研究.pdf

1、氫能由于其諸多優(yōu)點：如燃燒性能好，與空氣混合時燃燒范圍廣，易于燃燒且燃燒熱值高；儲量豐富且易于制備；運輸過程損耗小，相較于高壓運電，幾乎無損耗；可以以多種狀態(tài)存在，以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)金屬氫化物形式存在且便于運輸存儲；屬于二次能源，與氧氣反應釋放能量，生成環(huán)境友好型的水而不會對空氣產(chǎn)生污染，被認為是21世紀最具潛力的新型能源。
　　氫能的制備是新能源領域的研究熱點，其關鍵在于尋找適宜的催化劑以降低制備過程所需消耗的電能。本論文通過兩

2、種不同方法合成了兩種高效非貴金屬電解水產(chǎn)氫催化劑，并對其催化性能進行了深入的探討，取得了以下有意義的結果：
　　1.通過離子交換反應和高溫焙燒，得到直徑在200-400μm的多孔碳化鉬微米球，可用于一種新型的不依賴于粘結劑的懸浮電解水產(chǎn)氫模式，該模式不需要使用傳統(tǒng)的導電電極或在導電基片原位生長催化劑，所得催化劑具有較低的起始電位-79mV vs.RHE，在過電位為-174mV時電流密度達到10mA/cm2，塔菲爾斜率73.32mV

3、/dec，催化劑顯示出高的穩(wěn)定性和實用性，為合理設計和構造新的電解水制氫催化模式提供了新的思路和方法，同時也為廢棄樹脂的回收再利用提供了新的途徑。
　　2.通過簡單的水熱反應，以油胺、油酸、乙醇為溶劑合成鉬酸鎳納米線前體，并與二氰二胺以質量比1:4均勻混合，在450℃和850℃高溫下分別焙燒2h，制備得到鎳氮共摻雜碳化鉬，其在酸性、中性、堿性條件都顯示出極高的催化活性和穩(wěn)定性。尤其是在堿性條件下，該催化劑起始電位為-37mV，在過