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随着传统化石能源的不断消耗及环境问题愈演愈烈,人们迫切需要发展新能源,实施可持续发展的道路。氢能源具有高能量密度以及环境友好的优点,是理想的新能源载体,有望实现传统化石能源的替代。电解水因其可同时产生氢气和氧气而引起了广泛关注。通常,电解水在不同催化剂下的作用效率不同。因此,开发具有高活性和稳定性的电解水催化剂是实现氢能源绿色生产的关键。二氧化钼(MoO2)是一种宽禁带半导体金属氧化物,其价带中自由电子密度较高,可提高Mo4+的催化活性,且具有较高的化学稳定性与导电特性,是一种良好的双功能催化剂。纯MoO2本身催化性能并不太好,但可通过控制MoO2的结构、引入缺陷和构建电解水的活性位点等方法提高其催化性能。本论文通过水热合成的方法在泡沫镍(Ni)上制备MoO2纳米片,然后利用水合联氨对MoO2纳米片表面进行修饰,使MoO2纳米片表面产生一定量的缺陷,并对其形貌和结构进行测试,然后对其析氧性能以及析氢性能进行电化学测试。本论文研究内容主要包括以下几个方面:(1)通过水热法在经过预处理的泡沫Ni表面上合成MoO2纳米片,调节前躯体溶液的浓度可获得不同含量的MoO2。通过SEM、XRD、TEM等测试确定材料的形貌特征与物相结构,并对其进行电化学测试。结果表明,泡沫Ni上的MoO2纳米片具有较好的HER催化性能,而在OER极化曲线中不同含量的MoO2纳米片的催化性能相差较小。(2)使用1%、2%、4%、8%四种不同浓度的水合联氨对MoO2纳米片处理10 min,电化学测试结果表明,2%浓度水合联氨处理后的MoO2析氢性能提升最为明显,起始电压得到了明显的提升。此外2%浓度水合联氨处理10 min后MoO2的析氧性能在四组样品中最好。(3)利用2%浓度水合联氨对MoO2纳米片进行不同时间处理,探究MoO2表面修饰的最佳条件。通过XRD、SEM、TEM、XPS等测试分析处理后样品的形貌、物相结构、表面元素成分以及原子结构。电化学测试显示2%浓度水合联氨处理20 min后的MoO2电解水性能最好,起始电压为-60 mV(vs.RHE),塔菲尔斜率为67 mV/dec,内阻相对较小,稳定性较强。对于其析氧性能,同样可得类似结果。分析得出MoO2表面产生一定量的缺陷可提高其催化性能。