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《生物模板輔助制備鎳基氫氧化物薄膜及其析氧電催化性能》由會(huì)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、分類號(hào):O649學(xué)號(hào):201500369003碩士學(xué)位論文生物模板輔助制備鎳基氫氧化物薄膜及其析氧電催化性能Bio-templateAssistedPreparationofNickelBasedHydroxideFilmsandTheirPerformanceforElectrocatalyticOxygenEvolutionReactions研究生姓名:王海花指導(dǎo)教師:何濤莊旭明學(xué)科門類:理學(xué)專業(yè)名稱:無機(jī)化學(xué)論文提交日期:2018年4月23日煙臺(tái)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除
2、文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文使用授權(quán)說明本人完全了解煙臺(tái)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)??梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在非保密的論文范圍內(nèi),學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。(保密論文在解密后遵守此規(guī)定)論文作者簽名:日期:年月日指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日煙臺(tái)大
3、學(xué)碩士學(xué)位論文摘要負(fù)載析氧電催化劑從而降低析氧反應(yīng)過電位,這是提高太陽能光電化學(xué)水分解產(chǎn)氫效率的重要環(huán)節(jié)。鎳基氫氧化物是目前廣泛關(guān)注的析氧電催化劑,然而影響其析氧電催化活性的關(guān)鍵因素目前尚不清楚。本論文利用生物模板對(duì)鎳基氫氧化物薄膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,優(yōu)化其析氧電催化性能。借助場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線粉末衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、交流阻抗譜(EIS)、循環(huán)伏安法(CV)以及計(jì)時(shí)電流(I-t)等測(cè)試技術(shù)對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)、電荷傳輸動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行研究,揭示鎳基氫氧化物薄膜結(jié)構(gòu)對(duì)其析氧電催化活性的影響機(jī)制,并且基于此制備具有高可見光活性的Ni(OH)2/Fe2O3光陽極薄
4、膜。研究?jī)?nèi)容主要分為以下三個(gè)部分:1、在分子尺度水平,研究生物分子作為催化位點(diǎn)配位結(jié)構(gòu)修飾劑對(duì)薄膜性能的影響。(1)篩選可作為催化位點(diǎn)配位結(jié)構(gòu)修飾劑的生物分子;(2)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,主要包括生物分子加入量、電化學(xué)沉積條件對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、活性及穩(wěn)定性的影響;2、在納米以及微米尺度水平,利用金黃色葡萄球菌、大腸桿菌鞭毛等作為模板,對(duì)氫氧化鎳薄膜的納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,主要研究:(1)微生物模板表面官能團(tuán)和催化位點(diǎn)鎳原子之間的化學(xué)作用;(2)微生物模板存在下納米孔洞的形成以及對(duì)氫氧化鎳薄膜電化學(xué)活性面積的影響。3、薄膜載流子傳輸動(dòng)力學(xué)行為對(duì)析氧電催化活性的影響機(jī)制,并基于此制備高活性Ni(OH)2
5、/Fe2O3光陽極薄膜。關(guān)鍵詞:氫氧化鎳;析氧反應(yīng);生物模板;電催化I煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractLoadingoxygenevolutionreaction(OER)catalystscandecreasetheOERoverpotential,whichiscrucialfortheenhancementoftheefficiencyofsolarphotoelectrochemicalwatersplittingprocesses.Nickel-basedhydroxide(NBH)isanOERcatalystthatiscurrentlyattractingext
6、ensiveattention.However,thekeyfactorswhichaffecttheelectrocatalyticactivityarenotyetclear.AmingatoptimizingtheOERperformanceoftheNBHfilms,biotemplateswereusedinthisdissertationresearchtomodifythestructureofthefilms.InordertorevealtheinfluencemechanismsofsamplestructuresontheOERactivity,thestru
7、cturesandcarriertransportdynamicsofthesampleswerestudiedbyusingaseriesoftechniqueswhichmainlyincludesFieldEmissionScanningElectronMicroscopy(FESEM),X-rayPowderDiffraction(XRD),FourierTransformInfraredSpectroscopy(FT-IR),ElectrochemicalI