【摘 要】
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面对石油能源的日渐枯竭以及全球污染的加剧,人类社会对新型能源的需求日趋强烈。纳米材料由于具有特殊的物理化学性质而受到广泛关注,研究人员已经开发出具有各种功能的纳米
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面对石油能源的日渐枯竭以及全球污染的加剧,人类社会对新型能源的需求日趋强烈。纳米材料由于具有特殊的物理化学性质而受到广泛关注,研究人员已经开发出具有各种功能的纳米材料,为新型能源的发展开辟了一条新道路。氢能源被认为是最有潜力的新型能源之一,而电解水析氢反应(HER)是制备氢能源的重要技术。Pt系纳米材料是目前发现的性能最好的HER催化剂,但是高成本和稀缺性限制了其发展应用,因此发展高活性和稳定性的非贵金属基纳米材料势在必行。另一方面,纳米能源作为一种全新的能源方式,逐渐进入大家的视野。摩擦纳米发电机(TENG)基于摩擦起电效应和静电感应,可以收集小型的机械能,并将机械能转换成电能应用于自供电系统。随着纳米科技的发展,大量的纳米材料被引入到TENG的结构设计当中,以达到提高输出功率或实现功能化应用的目的。基于以上背景,本文设计了可用作HER高效催化剂的纳米材料,并且将纳米材料引入到TENG的结构设计中。主要研究内容如下:1、使用Ag纳米线(Ag NWs)作为牺牲模板,通过水热反应得到多金属合金材料(AgPdMo NWs),随后在合金表面原位衍生硫化钼纳米薄片(MoS2NSs),得到复合材料(AgPdMo/MoS2 NWs)。所得的产物AgPdMo/MoS2 NWs在HER反应中表现出优异的催化活性和耐久性。2、以聚乙烯醇(PVA)水凝胶为基底材料,向其中填充碳纳米管(MWCNTs)作为导电介质、聚多巴胺纳米颗粒(PDAPs)作为光热介质,并向其中引入硼酸酯键,得到可拉伸的柔性电极材料(PVA/PDAP/MWCNT)。由该电极材料制备的TENG不仅有优异的可拉伸性能,还能在双模式(近红外光或者水环境)下实现高效自修复。
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