廉价金属硫化物作为高效电催化剂用于裂解水的研究

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 电解水概述

1.2.1 电解水反应发展历史

1.2.2 析氢反应（HER）

1.2.3 析氧反应（OER）

1.2.4 全水解反应

1.3 电催化剂的研究进展

1.3.1 贵金属及其氧化物催化剂

1.3.2 非金属基催化剂

1.3.3 过渡金属催化剂

1.4 本文研究意义和研究内容

1.4.1 研究意义

1.4.2 研究内容

1.4.3 研究技术路线

2 实验材料、表征及测试方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验试剂和药品

2.1.2 实验仪器与设备

2.2 材料表征

2.2.1 X射线衍射分析（XRD）

2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）

2.2.3 X射线光电子能谱分析（XPS）

2.3 材料计算

2.4 电化学测试

2.4.1 析氢测试

2.4.2 析氧测试

2.4.3 全水解及稳定性测试

2.5 本章小结

3 三维杂化Co3O4@Co3S4纳米阵列作电催化剂裂解水的研究

3.1 引言

3.2实验部分

3.2.1 Co3O4的制备

3.2.2 Co3O4@Co3S4的制备

3.3 结果与讨论

3.3.1 Co3O4@Co3S4制备流程图

3.3.2 Co3O4@Co3S4的表征

3.3.3 Co3O4@Co3S4电化学测试

3.3.4 Co3O4@Co3S4的全水解和稳定性测试

3.4 本章小结

4 Cu掺杂Co9S8纳米阵列电催化剂裂解水的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 Cu-Co(CO3)(OH)纳米棒的制备

4.2.2 CuCo-MOF纳米阵列的制备

4.2.3 Cu-Co9S8纳米阵列的制备

4.3 结果与讨论

4.3.1 Cu-Co9S8制备流程图

4.3.2 Cu-Co9S8的表征

4.3.3 Cu-Co9S8的DFT计算

4.3.4 Cu-Co9S8的电化学测试

4.3.5 Cu-Co9S8的全水解和稳定性测试

4.4 本章小结

5 M(M=Fe、Ni、Zn和Mo)掺杂的Co9S8纳米阵列双功能裂解水电催化剂

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1 M(Fe、Ni、Zn和Mo)-Co(CO3)(OH)纳米阵列的制备

5.2.2 M(Fe、Ni、Zn和Mo)Co-MOF纳米阵列的制备

5.2.3 M(Fe、Ni、Zn和Mo)-Co9S8纳米阵列的制备

5.3 结果与讨论

5.3.1 M(Fe、Ni、Zn和Mo)-Co9S8纳米阵列制备流程图

5.3.2 M(Fe、Ni、Zn和Mo)-Co9S8的DFT计算

5.3.3 M(Fe、Ni、Zn和Mo)-Co9S8的表征

5.3.4 M(Fe、Ni、Zn和Mo)-Co9S8的电化学测试

5.3.5 M(Fe、Ni、Zn和Mo)-Co9S8的全水解和稳定性测试

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2展望

参 考 文 献

攻读学位期间发表的论文及所获得的研究成果

致谢