本文主要研究内容
作者位兵伟（2019）在《钴/铁掺杂增强二硫化钼纳米片的电催化析氧性能研究》一文中研究指出：随着全球能源需求的持续增长,以煤炭、石油为主的化石燃料消耗愈加严重,进而加剧温室效应和环境污染。因此,清洁、可再生能源的开发受到人们越来越多的重视,在众多的可被开发的新能源中,氢能被认为是化石燃料的理想替代品。而在制氢技术方面,电化学分解水产氢,可以实现电能和化学能之间的有效转化,被认为是一种有很大发展前景的制氢方式。阳极的析氧反应（OER）和阴极的析氢反应（HER）是电解水的核心反应,其中,OER由于涉及多个电子转移且动力学缓慢,成为电解水发展的瓶颈。选取适当的OER催化剂,加快OER的反应过程,减少电解水所需要的电能,是突破该瓶颈的一种有效方法。目前,二氧化铱（IrO2）和二氧化钌（RuO2）是常用的OER催化剂,然而这些贵金属基催化剂高昂的价格,限制了电解水制氢的大规模应用。因此,研究开发出高效、低成本、稳定的OER催化剂,对电解水的发展至关重要。在众多贵金属催化剂的替代物中,以二维二硫化钼（MoS2）为代表的过渡金属硫化物近年来受到广泛关注。然而MoS2纳米片的OER催化性能较差,可以通过化学掺杂和修饰的手段提高二维MoS2纳米片的OER催化活性。本论文采用微波水热法制备一系列非贵金属（Co、Fe）掺杂的MoS2基OER催化剂,并对这些材料的OER催化性能进行了深入的研究。主要研究内容如下:1.用四硫代钼酸铵（（NH4）2MoS4）作为前驱体,一步合成出纯的MoS2纳米片,并测试了该纳米片的OER催化性能,结果表明,纯的MoS2纳米片在电流密度10 mA cm-2时对应的过电位为366 mV。通过结构表征和电化学性能研究发现,该材料较差的OER催化性能可归因于MoS2纳米片较少的活性位点以及差的导电性。2.制备不同Co掺杂量的MoS2纳米片,并测试了这些材料的OER催化性能。结果表明,MoS2和Co的摩尔比为10:1时,在1 M KOH电解液中,电流密度为10 mA cm-2时的过电位为255 mV,并且该材料还有低至50.6 mV dec-1的塔菲尔斜率。说明Co的掺杂可以有效提高MoS2的OER催化性能。3.制备不同Fe掺杂量的MoS2纳米片,研究了Fe的掺杂量对MoS2形貌、结构的影响,并测试了这些材料的OER催化性能,结果表明,当MoS2和Fe的摩尔比为10:1时所合成掺杂Fe的MoS2纳米片的OER催化活性显著提升,在电流密度为10 mA cm-2时的过电位为253 mV,塔菲尔斜率为55.3 mV dec-1。进一步研究其催化机理发现Fe的掺杂有效提升了MoS2的导电性。
Abstract
sui zhao quan qiu neng yuan xu qiu de chi xu zeng chang ,yi mei tan 、dan you wei zhu de hua dan ran liao xiao hao yu jia yan chong ,jin er jia ju wen shi xiao ying he huan jing wu ran 。yin ci ,qing jie 、ke zai sheng neng yuan de kai fa shou dao ren men yue lai yue duo de chong shi ,zai zhong duo de ke bei kai fa de xin neng yuan zhong ,qing neng bei ren wei shi hua dan ran liao de li xiang ti dai pin 。er zai zhi qing ji shu fang mian ,dian hua xue fen jie shui chan qing ,ke yi shi xian dian neng he hua xue neng zhi jian de you xiao zhuai hua ,bei ren wei shi yi chong you hen da fa zhan qian jing de zhi qing fang shi 。yang ji de xi yang fan ying （OER）he yin ji de xi qing fan ying （HER）shi dian jie shui de he xin fan ying ,ji zhong ,OERyou yu she ji duo ge dian zi zhuai yi ju dong li xue huan man ,cheng wei dian jie shui fa zhan de ping geng 。shua qu kuo dang de OERcui hua ji ,jia kuai OERde fan ying guo cheng ,jian shao dian jie shui suo xu yao de dian neng ,shi tu po gai ping geng de yi chong you xiao fang fa 。mu qian ,er yang hua yi （IrO2）he er yang hua liao （RuO2）shi chang yong de OERcui hua ji ,ran er zhe xie gui jin shu ji cui hua ji gao ang de jia ge ,xian zhi le dian jie shui zhi qing de da gui mo ying yong 。yin ci ,yan jiu kai fa chu gao xiao 、di cheng ben 、wen ding de OERcui hua ji ,dui dian jie shui de fa zhan zhi guan chong yao 。zai zhong duo gui jin shu cui hua ji de ti dai wu zhong ,yi er wei er liu hua mu （MoS2）wei dai biao de guo du jin shu liu hua wu jin nian lai shou dao an fan guan zhu 。ran er MoS2na mi pian de OERcui hua xing neng jiao cha ,ke yi tong guo hua xue can za he xiu shi de shou duan di gao er wei MoS2na mi pian de OERcui hua huo xing 。ben lun wen cai yong wei bo shui re fa zhi bei yi ji lie fei gui jin shu （Co、Fe）can za de MoS2ji OERcui hua ji ,bing dui zhe xie cai liao de OERcui hua xing neng jin hang le shen ru de yan jiu 。zhu yao yan jiu nei rong ru xia :1.yong si liu dai mu suan an （（NH4）2MoS4）zuo wei qian qu ti ,yi bu ge cheng chu chun de MoS2na mi pian ,bing ce shi le gai na mi pian de OERcui hua xing neng ,jie guo biao ming ,chun de MoS2na mi pian zai dian liu mi du 10 mA cm-2shi dui ying de guo dian wei wei 366 mV。tong guo jie gou biao zheng he dian hua xue xing neng yan jiu fa xian ,gai cai liao jiao cha de OERcui hua xing neng ke gui yin yu MoS2na mi pian jiao shao de huo xing wei dian yi ji cha de dao dian xing 。2.zhi bei bu tong Cocan za liang de MoS2na mi pian ,bing ce shi le zhe xie cai liao de OERcui hua xing neng 。jie guo biao ming ,MoS2he Code ma er bi wei 10:1shi ,zai 1 M KOHdian jie ye zhong ,dian liu mi du wei 10 mA cm-2shi de guo dian wei wei 255 mV,bing ju gai cai liao hai you di zhi 50.6 mV dec-1de da fei er xie lv 。shui ming Code can za ke yi you xiao di gao MoS2de OERcui hua xing neng 。3.zhi bei bu tong Fecan za liang de MoS2na mi pian ,yan jiu le Fede can za liang dui MoS2xing mao 、jie gou de ying xiang ,bing ce shi le zhe xie cai liao de OERcui hua xing neng ,jie guo biao ming ,dang MoS2he Fede ma er bi wei 10:1shi suo ge cheng can za Fede MoS2na mi pian de OERcui hua huo xing xian zhe di sheng ,zai dian liu mi du wei 10 mA cm-2shi de guo dian wei wei 253 mV,da fei er xie lv wei 55.3 mV dec-1。jin yi bu yan jiu ji cui hua ji li fa xian Fede can za you xiao di sheng le MoS2de dao dian xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的位兵伟，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于二硫化钼论文,二维材料论文,微波加热论文,电催化论文,太原理工大学2019-07-26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，资料来自太原理工大学2019-07-26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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