本文主要研究内容
作者杨健（2019）在《基于射频感应耦合等离子体（ICP）的液态烃制备高附加值碳材料实验研究》一文中研究指出：液态废弃物是生产生活过程中一种未得到有效处置且具有一定利用价值的资源,包括焦油组分中的芳香烃和核废料萃取液中的正十二烷等烃类物质。低温等离子体技术具有能量密度高、反应参数可控、应用范围广泛的特点,尤其是射频感应耦合等离子体（ICP）,在烃类物质制备纳米材料的工艺中显示出优异的适用性。ICP等离子体辅助化学气相沉积法（ICPECVD）能够定向制备具有特定形貌和结构的碳材料,如石墨烯;石墨烯具有优异的导电性能,可掺杂在析氢反应（HER）的催化电极材料中,从而进一步提高碳材料的附加价值。本文采用射频感应耦合等离子体实验系统,开展了正十二烷裂解的反应特性和材料制备性能研究;此外,将所得到的碳材料与过渡金属二硫化物（TMDs）掺杂,研究复合材料的析氢反应催化特性,并采用DFT量子力学计算提供理论支撑。本文的主要研究内容和结论如下:（1）采用SEM、拉曼光谱、气相色谱等技术手段,对射频感应耦合等离子体裂解正十二烷所制备的碳材料和气相产物进行了全面的表征和分析。石墨烯的形貌结构受到等离子体输入功率、气体比例、液体进样速率和反应温度的影响,在500 W,H2/Ar=5:10,30L/min,800℃时所得石墨烯为交织状纳米片层结构,其片层长度达到500 nm到1m。正十二烷裂解的出口气体中,C2以下的气相产物主要包括CH4、C2H2、C2H4、C2H6和H2,气体组分的比例受到氢气流量的影响。（2）采用SEM、EDS、拉曼光谱、HR-TEM和XPS等手段和电化学工作站对复合催化材料进行表面结构表征和电化学性能测试。Ni/VGNS/MoS2复合材料中MoS2在石墨烯的孔隙结构中生长为交错的片状结构,并伴有部分颗粒状和线状结构,并具有大量的S边缘结构提供活性位点。同时,电化学测试表明Ni/VGNS/MoS2复合材料的HER催化性能和催化稳定性优于MoS2等材料,其充放电电阻仅为3.8Ω,并且电化学活性面积与MoS2基本相似。（3）对Ni/VGNS/MoS2和Ni/MoS2进行建立模型并进行DFT量子力学计算,研究Volmer-Heyrovsky反应和Volmer-Tafel反应的中间机理。计算结果表明,石墨烯优异的电学特性使得其在与金属电极的接触过程中,可以实现电子的快速转运,从而有效降低电子在金属电极与催化剂之间的迁移势垒。同时,MoS2/VGNS/Ni反应过程中所需要跨越的最高吉布斯自由能势垒最低,且Volmer-Heyrovsky反应的自由能势垒要低于Volmer-Tafel反应,因此析氢反应中Volmer-Heyrovsky反应占据主导地位。
Abstract
ye tai fei qi wu shi sheng chan sheng huo guo cheng zhong yi chong wei de dao you xiao chu zhi ju ju you yi ding li yong jia zhi de zi yuan ,bao gua jiao you zu fen zhong de fang xiang ting he he fei liao cui qu ye zhong de zheng shi er wan deng ting lei wu zhi 。di wen deng li zi ti ji shu ju you neng liang mi du gao 、fan ying can shu ke kong 、ying yong fan wei an fan de te dian ,you ji shi she pin gan ying ou ge deng li zi ti （ICP）,zai ting lei wu zhi zhi bei na mi cai liao de gong yi zhong xian shi chu you yi de kuo yong xing 。ICPdeng li zi ti fu zhu hua xue qi xiang chen ji fa （ICPECVD）neng gou ding xiang zhi bei ju you te ding xing mao he jie gou de tan cai liao ,ru dan mo xi ;dan mo xi ju you you yi de dao dian xing neng ,ke can za zai xi qing fan ying （HER）de cui hua dian ji cai liao zhong ,cong er jin yi bu di gao tan cai liao de fu jia jia zhi 。ben wen cai yong she pin gan ying ou ge deng li zi ti shi yan ji tong ,kai zhan le zheng shi er wan lie jie de fan ying te xing he cai liao zhi bei xing neng yan jiu ;ci wai ,jiang suo de dao de tan cai liao yu guo du jin shu er liu hua wu （TMDs）can za ,yan jiu fu ge cai liao de xi qing fan ying cui hua te xing ,bing cai yong DFTliang zi li xue ji suan di gong li lun zhi cheng 。ben wen de zhu yao yan jiu nei rong he jie lun ru xia :（1）cai yong SEM、la man guang pu 、qi xiang se pu deng ji shu shou duan ,dui she pin gan ying ou ge deng li zi ti lie jie zheng shi er wan suo zhi bei de tan cai liao he qi xiang chan wu jin hang le quan mian de biao zheng he fen xi 。dan mo xi de xing mao jie gou shou dao deng li zi ti shu ru gong lv 、qi ti bi li 、ye ti jin yang su lv he fan ying wen du de ying xiang ,zai 500 W,H2/Ar=5:10,30L/min,800℃shi suo de dan mo xi wei jiao zhi zhuang na mi pian ceng jie gou ,ji pian ceng chang du da dao 500 nmdao 1m。zheng shi er wan lie jie de chu kou qi ti zhong ,C2yi xia de qi xiang chan wu zhu yao bao gua CH4、C2H2、C2H4、C2H6he H2,qi ti zu fen de bi li shou dao qing qi liu liang de ying xiang 。（2）cai yong SEM、EDS、la man guang pu 、HR-TEMhe XPSdeng shou duan he dian hua xue gong zuo zhan dui fu ge cui hua cai liao jin hang biao mian jie gou biao zheng he dian hua xue xing neng ce shi 。Ni/VGNS/MoS2fu ge cai liao zhong MoS2zai dan mo xi de kong xi jie gou zhong sheng chang wei jiao cuo de pian zhuang jie gou ,bing ban you bu fen ke li zhuang he xian zhuang jie gou ,bing ju you da liang de Sbian yuan jie gou di gong huo xing wei dian 。tong shi ,dian hua xue ce shi biao ming Ni/VGNS/MoS2fu ge cai liao de HERcui hua xing neng he cui hua wen ding xing you yu MoS2deng cai liao ,ji chong fang dian dian zu jin wei 3.8Ω,bing ju dian hua xue huo xing mian ji yu MoS2ji ben xiang shi 。（3）dui Ni/VGNS/MoS2he Ni/MoS2jin hang jian li mo xing bing jin hang DFTliang zi li xue ji suan ,yan jiu Volmer-Heyrovskyfan ying he Volmer-Tafelfan ying de zhong jian ji li 。ji suan jie guo biao ming ,dan mo xi you yi de dian xue te xing shi de ji zai yu jin shu dian ji de jie chu guo cheng zhong ,ke yi shi xian dian zi de kuai su zhuai yun ,cong er you xiao jiang di dian zi zai jin shu dian ji yu cui hua ji zhi jian de qian yi shi lei 。tong shi ,MoS2/VGNS/Nifan ying guo cheng zhong suo xu yao kua yue de zui gao ji bu si zi you neng shi lei zui di ,ju Volmer-Heyrovskyfan ying de zi you neng shi lei yao di yu Volmer-Tafelfan ying ,yin ci xi qing fan ying zhong Volmer-Heyrovskyfan ying zhan ju zhu dao de wei 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自浙江大学的杨健，发表于刊物浙江大学2019-05-20论文，是一篇关于射频感应耦合等离子体论文,液态烃论文,石墨烯论文,析氢反应论文,量子力学计算论文,浙江大学2019-05-20论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自浙江大学2019-05-20论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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