钼基自支持电极的制备及其电催化性能研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tdwh14226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电极催化剂材料作为电催化体系中最核心的部件,其催化活性的提高对于水分解体系产氢效率至关重要。过渡金属元素由于其特殊的电子形态,其金属合金及化合物被广泛研究来替代传统的高活性的贵金属催化剂材料。而钼基化合物由于其优异的催化性能,也得到了人们的广泛关注。镍钼合金催化剂早就被证实是二元金属催化剂材料中具有最佳性能的材料,而其金属氮化物也展现了优异的氢生成催化活性。然而,对于催化剂材料本身,其材料结构的设计与制备对于其活性起着至关重要的作用。本文从这个角度出发,借助简单的电化学方法及高效安全的等离子体处理方法,分别制备获得集成了三维纳米结构与高效催化剂的复合电极催化剂以及负载于镍泡沫的氮化钼催化剂,这些材料不仅展现了优异的催化活性,而且具有优异的循环稳定性,也为电化学领域催化剂材料的制备提供了新的思路。  1.通过结合自支持生长的铜纳米线阵列以及具有高效催化活性的镍钼合金层催化剂,设计出纳米线结构的电极材料,此设计为催化剂提供了更大的比表面积,因而能够暴露出更多活性位点,测试展现了其优异的氢生成性能、氧生成性能以及整体水分解性能。在全水分解中,在10mA cm-2电流密度下仅需要380mV的过电势,同时在12h的时间电流测试中,保持了一个很好的稳定性以及近乎100%的法拉第效率,水分解催化活性媲美于商用贵金属催化剂。  2.通过简便、高效的等离子体处理方法制备了高催化活性的氮化钼纳米片均匀负载于镍泡沫电极的催化剂材料。催化剂展现了非常优异的氢生成性能,在10mA cm-2电流密度下,仅需要53mV的过电势。与此同时,在长达24h的测试过程中,除能够保持稳定的催化电流密度以外,还能在对应基础上有几近于50%的提升,展现出了材料极佳的稳定性。通过DFT理论计算,MoN催化剂具有一个0.034eV的△GH*,近乎接近于0,理论证实材料优异的催化性能。
其他文献
18世纪初期意大利人巴托罗密欧·克里斯多佛利(Bartolomeo Christofori)制造出第一台类似于现代钢琴的键盘乐器.作为钢琴制造业的里程碑,其影响给欧洲大陆的钢琴制造业带来巨
期刊
“常将有时思无时,莫把无时当有时”。中国传统文化中的经典语句,常一针见血地指出我们工作及生活中复杂问题的症结所在。从古至今我们都在谈节约,但效果却不一样。这是为什么呢?关键在于方法是否精准,在于是否用心。资源节约型幼儿园建设不仅是节约型社会建设的主要组成部分,而且对幼儿园自身的可持续发展、扩大办学影响力、科学有效的管理都有十分重要的意义。  节约型社会已经成为当今主流,培育孩子们良好的节约意识与行
期刊
摘 要:根据艺术院校学生英语底子薄,部分学生不重视英语的教学现状,以“多元智能理论”为依据,利用英语与音乐的相似点,结合音乐专业学生特点,将音乐智能运用于英语教学中,调动学生学习课文的积极性,充分挖掘学生的潜力,以达到语言内化的目的,以提高英语能力。  关键词:音乐智能;英语教学  一、教学现状  艺术院校的学生英语底子薄,并且部分学生不重视英语,我们经常看到在学生的课堂上心不在焉,没精打采,只有
本论文的主要目的是为了改善基于氮化物LED的发光效率研究。分别从出光效率和内量子效率两个方面,结合目前研究人员比较关注的双波长结构、光子晶体等研究方向做了一些探索性
Ⅲ族氮化物半导体材料具有禁带宽度大、临界击穿电压高、电子漂移速度大、热导率高、热稳定性和化学稳定性好等优点,其在光电器件、大功率器件和高压电子器件等领域有着巨大的
学位
社会的发展使得我国对煤矿需求量不断增加,煤矿开采的规模也不断扩大,露天矿作为煤矿开采的重要基地之一,也越来越受到相关部门的重视.如何应对露天矿开采过程中可能出现的安
随着我国经济社会发展进入新时代,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段.当前,随着民众环保、安全意识的增强以及国家对工程质量和产品质量的重视,特别是伴随政府“放
期刊
A夹层结构材料由两层致密的表面层和介电性能极好的芯层组成,而芯层一般由泡沫材料组成。该结构的优点在于芯层的存在使得材料轻量化,同时蒙皮层又使得该材料具有足够的强度。
交互式电子白板作为白板发展史上关键性的一步,真正实现了白板与计算机、演示者与听众之间的双向互动。这项技术应用不仅使数学教学结构发生变化,也在不断地改变着教师和学生的