过渡金属基复合纳米材料的合成及其电催化性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:jsxhshh123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电解水制氢仍面临的掐脖子之处就在于催化剂的开发。尽管研究开发人员已经在这方面做了很多努力也取得了不小的进展。但是目前的催化剂材料仍然不能大规模制备满足现实生活中的运用。电解水催化剂的设计可以从两个方面进行考虑:第一个增加催化剂的有效活性位点数量,第二提高纳米材料催化剂的本征活性。本论文采用了一步氯离子腐蚀法,机械化学合成法和微波热解法分别合成了过渡金属基复合纳米材料用于电解水反应,主要做的研究工作内容如下:(1)在室温下通过一步氯离子腐蚀法原位合成Pt团簇锚定在无定形镍钼氢氧化物/泡沫镍(Pt-NiMo-OH/NF)纳米片。Pt-NiMo-OH/NF在1.0 M KOH溶液中与Pt/C/NF和Ru O2/NF相比,Pt-NiMo-OH/NF对析氢反应(HER)和析氧反应(OER)表现出杰出的催化活性和优越的稳定性。同时,整体水分解只需1.83V即可达到1000 m A cm-2,且在160小时内具有杰出的稳定性和催化活性。Pt-Mi Mo-OH/NF优异的催化活性和稳定性可能是由于Pt和无定形NiMo氢氧化物之间的协同电子转移效应:首先使Pt簇的电子云密度增加,优化了Pt和H的结合能;其次也使高价Ni和Mo的形成促进OER活性物质的形成。纳米片结构也为催化反应提供更多的催化活性位点。(2)采取两步法成功制备了高熵磷酸盐/碳(HEPi/C)杂化纳米片。首先,在室温下通过熵驱动的机械化学方法合成了高熵金属有机框架(HE-MOF)纳米片,然后进行高温磷化。HEPi/C杂化纳米片在0.5 M H2SO4的溶液中在10 m A cm-2的过电位仅为40 m V,与商用Pt/C的过电位(η10=48 m V)相媲美。更重要的是,当过电位为50 m V时,HEPi/C杂化纳米片的质量活性电流密度可以高达1.6 A mg-1 noble metal。HEPi/C杂化纳米片优异的HER性能归因于高熵效应提高了其本征活性。(3)通过可扩展的微波热解法成功制备了NiFe-Fe3C@CNT纳米粒子。NiFe-Fe3C@CNT在1.0 M KOH溶液中具有杰出的OER性能,其在10 m A cm-2下的过电位仅为274 m V。有趣的是,NiFe-Fe3C@CNT纳米粒子催化剂涂在碳纸(CP)上进行大电流测试,NiFe-Fe3C@CNT在500 m A cm-2(η500=420 m V)的高电流密度下可以在100 h后保持很好的活性和稳定性。NiFe-Fe3C@CNT纳米粒子优异的OER性能和稳定性可以归因于Ni的掺入进而导致局部电子云密度的重新分配和催化剂与载体碳纳米管之间的强金属耦合电子协同效应,进而提高了NiFe-Fe3C@CNT催化剂的本征活性和活性位点数量的增加。
其他文献
骨质疏松症(osteoporosis, OP)是中老年人常见的全身代谢性骨病,目前临床医师在OP的治疗中更加关注骨密度的变化,常常忽略OP带来的疼痛,而疼痛是OP最常见、最典型的症状,其长期存在,严重影响患者的生理及心理健康。现阶段,引起OP慢性疼痛的具体机制仍未被阐明,按照病理学特征分类,疼痛可分为伤害感受性疼痛和神经病理性疼痛,其中神经病理性疼痛在OP慢性疼痛中的研究逐渐被重视,可能成为治疗O
区域地质调查是人类系统认识地球的重要手段之一,其通过运用多学科理论与技术方法对选定地区的基础地质情况进行综合性调查研究,是最为基础性和先行性的地质工作,在今后很长一段时间仍是地质勘查工作的重点。在总结安徽省区域地质调查工作完成现状的基础上,剖析了工作中存在的主要问题,提出了“创新引领、基础支撑,合理布局、重点突出,需求导向、强化服务,面上调查、专题深入,中央地方、统筹部署”的工作部署原则,以期为今
<正>以“医防融合助力健康老龄化”为主题的“带状疱疹关注周主题活动”日前在京举行,来自皮肤科、老年医学等多学科的临床专家及疾病预防领域代表在“带状疱疹风险和预防”圆桌讨论会上,共同探讨了带状疱疹的最新研究进展的相关预防理念。同日,《带状疱疹疫苗预防接种专家共识》发布。
期刊
银纳米线薄膜制备工艺简单,与柔性衬底兼容,光电性能优异,被视为最有可能替代传统ITO的柔性透明电极材料之一。银纳米线的细线径、高长径比是提升薄膜光电性能的关键。采用多元醇法制备了银纳米线,研究了AgNO3添加方式、PVP分子量和成核控制剂对银纳米线形貌的影响。通过优化银纳米线的制备工艺,最终获得了线径为35.5 nm的银纳米线,其薄膜方阻低至147.5Ω·sq-1,在550 nm处透过率高达96.
现实中的统计教学存在种种误区,要么压缩课时,要么单纯解题,课程内容没能有效发挥应有的育人价值.本文以“频数分布表和频数分布直方图”为例,阐述统计教学育人价值的根本在感悟统计思想、建立数据分析观念,提出素材选取应突出统计的应用价值,教学方式应强化统计的思维价值,问题设计应细化统计的过程.
国有企业三级公司绝大多数是紧靠市场一线的经营生产主体,在公司治理结构选择上,必然要求灵活高效的机制。进一步完善国有企业法人治理结构是建立现代企业制度的重要内容,也是国有企业改革的主要方向。本文结合当前国有企业三级子公司在法人治理结构中普遍采用执行董事制度的实际,分析其背后的实践逻辑和法理依据,并就如何提高执行董事履职能力提出相关建议。
期刊
为消除唐山冀东水泥股份有限公司石灰石矿最终边坡滚石和滑坡安全事故隐患,确保边坡下部采区作业人员和设备安全;基于矿山岩层缓倾斜的赋存的状态及地质条件,对矿区最终边坡采取废石回填平台、修建疏排水设施、拦石碴工程、覆土、绿化、安装喷灌系统等工程技术防治措施。结果表明:治理后的边坡达到了安全稳定的要求,消除边坡安全隐患,边坡治理及环境恢复取得成效显著,有效控制了地质灾害发生,恢复了矿区内青山绿水,改善了矿
随着我国市场经济体制的不断完善,特别是在大力推进国有企业混合所有制改革的背景下,大型国有钢铁企业通过投资、兼并、收购等途径进行混合所有制改革的事例越来越多,由此以产权为纽带的钢铁企业子公司日渐增多。这些子公司的设置和发展,促进了钢铁主业产业链的优化升级与布局调整,为创新发展、绿色发展、高质量发展提供了有力支撑。但是,对照现代企业的管理框架和子公司的管理实际,当前,国有钢铁企业子公司管理中仍存在管理
为了预防天然气管道发生腐蚀后引发泄漏等一系列安全事故,对管道开展周期性检测工作可以及时发现缺陷并采取修复、补强等措施。对比了目前常见的几种管道间接检测技术原理及其优缺点,并分别采用多频管中电流检测(PCM)、交流地电位梯度检测(ACVG)、直流地电位梯度法(DCVG)对一条Φ273 mm埋地钢制管道进行检测和开挖验证。结果表明,DCVG和ACVG检测法对管道外防腐层破损点定位的精确性和准确度最高,