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《犧牲模板法制備中空過渡金屬氫氧化物及電催化析氧性能》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文犧牲模板法制備中空過渡金屬氫氧化物及電催化析氧性能PREPARATIONANDELECTROCATALYTICPERFORMANCEOFTRANSITIONMETALHYDROXIDEHOLLOWNANOCUBES楊琳琳哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：O632.63學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：547密級：公開理學(xué)碩士學(xué)位論文犧牲模板法制備中空過渡金屬氫氧化物及電催化析氧性能碩士研究生：楊琳琳導(dǎo)師：張彬申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科：化學(xué)所在單位：化工與化學(xué)學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位
2、：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O632.63U.D.C:547DissertationfortheMasterDegreeinSciencePREPARATIONANDELECTROCATALYTICPERFORMANCEOFTRANSITIONMETALHYDROXIDEHOLLOWNANOCUBESCandidate：YangLinlinSupervisor：ZhangBinAcdemicDegreeAppiledfor：MasterofScienceSpecialty：AnalyticalChe
3、mistrySchoolofChemistryandAffiliation：ChemicalEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-HarbinInstituteof：InstitutionTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由于氧析出反應(yīng)（OER）多步質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移引起緩慢的動力學(xué)，所以O(shè)ER更具挑戰(zhàn)性并且在熱力學(xué)和動力學(xué)上要求更苛刻。目前，最高效的OER催化劑仍然是貴金屬氧化物（RuO2和IrO2），但這種催化劑的高成本和稀缺性阻礙
4、了它們在能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的規(guī)模化應(yīng)用。因此，大量的研究致力于制備價(jià)格低廉、催化性能好且穩(wěn)定性好的非貴金屬電極催化劑促進(jìn)電催化分解水析氧反應(yīng)來代替Ru/Ir的化合物。通過對OER催化劑的研究可以發(fā)現(xiàn)，大量的研究以過渡金屬，如Fe、Co和Ni的氫氧化物作為OER催化劑，這是因?yàn)檫^渡金屬氫氧化物作為OER催化劑不僅性能優(yōu)異而且這幾種過渡金屬元素廉價(jià)易得，剛好滿足理想OER催化劑的設(shè)想。中空材料由于其可以暴露更多的催化活性位點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的性能而受到極大的關(guān)注，最近發(fā)現(xiàn)一種利用過渡金屬氧化物作為犧牲模板，如Cu2O納米立方體，制備
5、中空過渡金屬氫氧化物，這種方法簡單高效，不需要進(jìn)一步去除模板，而且可以通過調(diào)節(jié)模板的形貌和尺寸來控制目標(biāo)產(chǎn)物的形貌和尺寸。因此綜合以上因素本課題擬先制備Cu2O立方體模板然后用犧牲模板法制備過渡金屬氫氧化物。為考察催化劑的尺寸對其催化性能的影響，本課題選用不同尺寸（50nm，500nm）Cu2O立方體做為犧牲模板制備過渡金屬（Fe，Co，Ni）氫氧化物作OER催化劑并比較尺寸對催化劑的影響。結(jié)果表明，對于不同尺寸的Cu2O立方體模板，F(xiàn)e、Co和Ni的氫氧化物都成功制備且都保持了模板的形貌并具有中空的結(jié)構(gòu)。因?yàn)殡p金屬氫
6、氧化物催化劑較單一金屬氫氧化物催化劑具有更優(yōu)異的催化性能，所以擬用50nmCu2O立方體為犧牲模板合成NiFe(OH)x、NiCo(OH)x、NiMn(OH)x等三種雙金屬氫氧化物。測試結(jié)果表明，該方法成功制備了雙金屬氫氧化物并具有中空立方體的結(jié)構(gòu)。對所有制得I哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文的樣品在1mol/L的KOH電解液中進(jìn)行OER測試，并比較它們對OER的電催化活性。關(guān)鍵詞：犧牲模板法；析氧催化劑；Ni(OH)2中空立方體；NiFe(OH)x中空立方體-II-哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThee
7、lectrolysisofwaterhasbeenconsideredasapromisingwayfortheproductionofhydrogenandoxygen.However,withsluggishkineticsduetothemultistepproton-coupledelectrontransfer,oxygenevolutionreaction(OER)isalwaysmorechallengingandthermodynamicallyandkineticallydemanding.Curre
8、ntly,themostactiveOERcatalystsarethenoblemetaloxides(RuO2andIrO2),butthehighcostandscarcityofsuchcatalystshaveimpededtheirscale-upapplicationsinenergyconversionsystem
