二元過渡金屬硫屬族化物的制備及其電催化產氫性能研究.pdf

1、當今世界，人類面臨空前增加的能源需求，同時，尋找更加清潔的能源也是人們所關注的話題。人們致力于尋找儲量豐富、廉價的能源，從而減小對化石資源的依賴。電解水制備氫氣是滿足全球能源需要以及環(huán)境友好的一種方式。原因是氫氣作為清潔可再生的能源，被認為是替代化石能源的最具潛力的新能源。目前制備氫氣的方式眾多，而電解水制備氫氣的方法是大規(guī)模制備氫氣的主要途徑。在電解水制備氫氣的過程中，高效的電極材料至關重要。因此制備電催化活性好、過電勢低的電極材料是

2、人們目前主要的工作。雖然Pt、Pd等貴金屬在電催化析氫反應中有較低的過電勢，但是因為貴金屬的豐度低、成本高，限制了其大規(guī)模使用，因此，研究電催化活性高的非貴金屬至關重要。近年來，過渡金屬氧化物、碳化物、硫化物以及硒化物引起了人們的廣泛關注。本論文利用水熱法制備NiMoO4納米線陣列和Ni0.85Se/MoSe2復合材料，并研究其微觀形貌和電催化析氫性能，本論文的研究內容主要包括以下兩個部分。
　　1:采用水熱合成法在泡沫鎳上生長一

3、維徑向的NiMoO4納米線陣列，電化學測試結果表明NiMoO4納米線陣列的電催化析氫活性與泡沫鎳基底相比，有較明顯的提高。在堿性電解質溶液中，要達到j=10 mA/cm2的要求，NiMoO4納米線陣列韻過電勢僅為216 mV，而泡沫鎳基底則需要267 mV的過電勢才能達到同樣的電流密度，電勢差為51 mV。而塔菲爾曲線的斜率也差別較大，在相同條件下，NiMoO4納米線陣列和泡沫鎳基底的tafel斜率分別為109.74 mV dec-1和

4、155.82 mV dec-1。
　　2:采用水熱法將NiMoO4納米線陣列硒化，制備Ni085Se/MoSe2納米復合材料，研究其電催化活性。由于電解水制備氫氣的過程中需要多步驟的結合，包括吸附、電化學脫附和復合脫附三步驟，使得單組分具有電化學活性的電極材料在電化學產氫的過程中的活性受到了限制，因此我們制備Ni0.85Se/MoSe2復合材料來提高催化劑的電化學活性。Ni0.85Se/MoSe2復合材料的起始過電勢為21 mV，