【摘 要】
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目前,能源短缺和环境问题日益加重,所以减少社会对传统化石燃料的依赖是十分重要的,也是人类必须探究以及首要研究的课题。氢能因其无毒性、高稳定性、环境友好性和高能量密度而被认为是未来最有希望提供清洁能源的候选能源。和其他制备氢气的方法相比,电解水因为不需要使用碳基燃料、高效和操作简便等优点受到越来越多的注意。但是电解水有能耗过大的这一弊端,使用高效的催化剂可以降低能耗。虽然铂基催化剂的催化效果最好,但
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目前,能源短缺和环境问题日益加重,所以减少社会对传统化石燃料的依赖是十分重要的,也是人类必须探究以及首要研究的课题。氢能因其无毒性、高稳定性、环境友好性和高能量密度而被认为是未来最有希望提供清洁能源的候选能源。和其他制备氢气的方法相比,电解水因为不需要使用碳基燃料、高效和操作简便等优点受到越来越多的注意。但是电解水有能耗过大的这一弊端,使用高效的催化剂可以降低能耗。虽然铂基催化剂的催化效果最好,但是,由于价格昂贵所以急需找到更为廉价的高效电催化产氢催化剂。本篇文章采用多种简便的方法制备了金属硫化物/介孔碳复合材料,所制备的这些复合材料具有成本低、机械稳定性高和易制取等优点。本论文还对其组成结构和产氢性能作了进一步分析和研究。本论文主要包括以下三个部分:1.通过溶剂挥发诱导自组装法（EISA）法合成了含有Co Cl2的三聚氰胺-甲醛（MF）树脂,将其与硫脲混合并研磨、高温碳化,然后酸洗得到钴氮硫共掺杂介孔碳材料。表征结果表明最终产品具有介孔结构,钴离子和硫脲高温分解产生的H2S生成了Co9S8,Co9S8纳米颗粒均匀地分散在复合材料中,并且N和S原子也掺杂到碳基质中。其中样品MF4.0T6.0,在全p H值下表现出了最佳的催化活性,并且具有良好的稳定性。2.采用了由盐作为模板的方法来合成钴氮硫共掺杂介孔碳材料。首先采用溶剂挥发诱导自组装法制备含有Co Cl2的MF树脂作为前驱体,硫脲作为硫源,采用Na Cl、KCl、Na Cl/KCl和Ca Cl2等多种无机盐分别作为模板。结合表征可得知,前驱体和盐的质量比以及盐的种类可以决定样品的孔隙率。样品MFCo S-Na C11.00具有最佳的电催化产氢（HER）活性,碱性介质中,在电流密度为10 m A cm-2时,该样品过电位为116 m V,并且具有显著的稳定性。3.以葡萄糖、硫脲和Mo O3为前驱体制备Mo,N,S共掺杂Mo S2/Mo2C介孔碳复合材料。无需复杂步骤,通过手工研磨混合前驱体并在氩气下碳化,整个过程中没有使用溶剂,十分的绿色环保。根据表征可以证明产物具有介孔结构,合成时配比的不同影响比表面积。样品T2.0G4.0Mo1.0在碱性条件下,起始过电位为111 m V,在电流密度为10 m A cm-2时,该样品的过电位为183 m V,并且稳定性良好。Mo S2和Mo2C之间的界面被认为可以提高电催化活性。
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