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文檔簡介
1、隨著能源消耗和環(huán)境污染的加劇,發(fā)掘利用可再生的清潔能源引起了人們的廣泛關注。電解水制氫產業(yè)得到了迅速的發(fā)展,電解水制氫可有效將富余的電能轉化為氫能存儲起來。三維多孔的碳納米管海綿具有優(yōu)異的電學、力學等性能,將其作為電催劑的基底,可有效提高復合催化劑中的電子傳導速率,優(yōu)化催化劑的納米結構,增加催化劑的比表面積。有望提高電催化制氫中電能轉化為氫能的效率。
本論文以提高催化劑的性能為目標,采用電沉積法在碳納米管海綿上直接生長過渡金屬
2、磷化物,探索了電沉積參數(shù)與催化劑的形貌、性能之間的關系,研究了不同pH值的電解液對碳納米管海綿復合電極電解水制氫和制氧性能的影響。
采用化學氣相沉積法制備碳納米管海綿,將親水處理后的碳納米管海綿制備成電極。之后,采用循環(huán)伏安法制備磷化鎳納米顆粒/碳納米管海綿復合電極,通過調控電沉積過程中的循環(huán)次數(shù),調控催化劑的形貌和尺寸,優(yōu)化催化劑的性能。電沉積過程中磷化鎳納米顆粒直接在碳納米管表面形核長大,保證了磷化鎳和碳納米管之間的良好接
3、觸,實現(xiàn)電子快速傳導。磷化鎳/碳納米管復合電極在酸性、中性和堿性電解液中表現(xiàn)出優(yōu)異的電解水制氫性能,在中性電解液中產生10 mA cm-2的電流密度僅需105 mV的過電勢,恒電壓測試110 h后催化活性無明顯變化,穩(wěn)定性較好。
通過電沉積法將三元電催化劑磷化鈷鎳負載到碳納米管海綿上,得到磷化鈷鎳/碳納米管海綿復合電極,調控電解液中鈷和鎳的前軀體比例與濃度,調整磷化鈷鎳中鈷和鎳的比例與形貌。其在中性電解液中產生10 mA cm
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