【摘 要】
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能源是人类社会发展的保障,是推动国家经济和保证社会安定可持续发展的动力。当今世界能源问题日益严峻,探索新型的可再生清洁的且储量丰富的能源刻不容缓。氢能储备丰富,零污染且可持续,是备受期待的解决能源危机的新型能源。现有的制氢中,电解水制氢工艺简单成熟,产物纯度高,制备过程清洁,原料广泛但反应动力学缓慢,能量损耗严重。为克服反应势垒,需要使用催化剂,目前广泛使用的是贵金属基催化剂。其丰度低,价格昂贵,
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能源是人类社会发展的保障,是推动国家经济和保证社会安定可持续发展的动力。当今世界能源问题日益严峻,探索新型的可再生清洁的且储量丰富的能源刻不容缓。氢能储备丰富,零污染且可持续,是备受期待的解决能源危机的新型能源。现有的制氢中,电解水制氢工艺简单成熟,产物纯度高,制备过程清洁,原料广泛但反应动力学缓慢,能量损耗严重。为克服反应势垒,需要使用催化剂,目前广泛使用的是贵金属基催化剂。其丰度低,价格昂贵,阻碍了电解水的大规模发展。过渡金属硫化物是优秀的替代品,其来源广泛,制备方法多样。因此开发廉价高效的过渡金属硫化物HER、OER催化剂,优化其制备工艺,推广合成方法,建立生长模型对于工业化大规模制氢的意义深远。本文利用简便易控的一步溶剂热法合成了纯相的Ni S2微球。使用SEM、TEM表征了Ni S2的宏观形貌和微观结构;使用XPS表征了其价态;通过调控反应时间、原料比例和溶剂比例,优化了合成路线,构建了可广泛应用的过渡金属硫化物溶剂热体系生长模型。电化学测试表明7h-Ni S2催化剂拥有最佳的OER催化性能。利用该合成路线,成功合成形貌结构一致的Co S2,对黄铁矿型过渡金属硫化物的大规模应用有着重要意义。其次,本文针对HER过程,制备了纯相的花球状2H-WS2材料。利用简便的液相电化学剥离法,将材料剥离为片层状,暴露更多的边缘活性位点,增加比表面积。同时剥离过程中将WS2物相从半导体相2H转化为金属相1T,增加其电子转移能力,提升催化活性。然后利用简单的液相还原法将均匀的纳米银颗粒负载到2H-WS2上,进一步增强其导电性与析氢催化能力。对其进行电化学测试,表明Ag-1T-WS2有着最优异的HER催化性能。
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氢能是一种能量密度高、清洁绿色无污染的可再生能源。目前电解水制氢是最具潜力的氢气制备方式。在电解水催化剂中,钴基化合物催化剂具有储量丰富、成本低廉及种类多样等特点,通过调控钴基化合物催化剂的微观形貌、化学成分以及电子结构等性质,可以有效提升电催化活性。在电催化剂的改性策略中,杂原子掺杂和异质结构构建是两种简单高效的方式。金属原子掺杂可以影响基体的电子结构,改善过渡金属基材料的电子转移能力及本征催化
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压电复合材料以其具备高压电性能、低阻抗的性能特点而受到了压电发电、柔性穿戴发电机等研究领域的广泛关注。本文提出了一种新型的具有多孔性状的压电陶瓷与环氧相复合形成的3-3型压电复合材料,研究结果表明这种结构的压电复合材料具有优异的压电发电性能。本文采用了有机泡沫浸渍法制备了多孔结构的PZT-PZN-PNN陶瓷材料,探究了陶瓷浆体中陶瓷相浓度、浆体p H等对复合材料压电性能的影响;通过预极化工艺处理多
随着人们可持续发展意识的觉醒,清洁可持续的新能源受到了前所未有的瞩目。因此,可以储存能源的电子设备成为了研究的热点。超级电容器具有高功率密度、长循环寿命、绿色环保的特点,有希望应用于便携式器件和高功率器件。超级电容器虽然表现出较高的功率密度,然而其能量密度普遍不高,限制了其实际应用。改善这一不足最直接有效的方式是对相应电极材料进行优化改性。在诸多电极材料中,过渡金属氧化物/氢氧化物/硫化物具有成分
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