一、制氢装置催化剂的选择及更换的讨论（论文文献综述）
王会强[1]（2022）在《络合铁脱硫工艺在大型硫磺回收装置尾气达标排放中的应用》文中指出目的通过阐述硫磺回收装置络合铁尾气处理单元工艺原理、运行现状及遇到的难题,解决制约络合铁尾气处理单元长周期运行的瓶颈问题。方法采用络合铁脱硫工艺应用于大型硫磺回收装置的尾气达标排放改造,采取了优化停工吹硫步骤、更换不锈钢填料、优化填料层高度、确定各种助剂的添加量及时间、更换过滤机滤布等措施。结果改造后,排放尾气中SO2质量浓度≤70 mg/m3,满足GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》的要求,且排放指标优于改造前。结论实现了络合铁尾气处理单元稳定达标运行时长突破365天的记录,年综合经济效益达128万元,取得了良好的经济效益。同时,长周期运行实现了巨大的社会环保效益,可为同类装置的技术改造提供参考。
徐晨轩[2]（2021）在《垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用》文中认为高效的能源储存与转化技术是推动可再生能源大规模应用的重要技术支撑。近年来,碳基纳米能源储存与转化材料因原料丰富、制备经济、调控便捷等特点而广受关注。纳米材料内部及表界面处的能量与物质传递是决定能量储存与转化性能的关键物理机制。围绕纳米尺度能质传递所发展的诸多理论,认为其符合典型的结构—性能规律。边缘结构广泛存在于石墨烯量子点、碳纳米管、石墨烯、二硫化钼等纳米材料中,但由边缘结构带来的特殊性能通常被笼统地冠以“边缘效应”,对其物理机制尚有待深入研究。本论文对垂直取向石墨烯的边缘能质传递强化机理开展了系统研究,主要聚焦以下两个方面。在机理认识层面,结合近场纳米成像技术、原位检测技术等实验手段和密度泛函理论、分子动力学模拟等计算模拟手段,建立了边缘结构与电子极化行为间的关联,揭示了光诱导边缘局域场增强效应的物理机制。进一步地,研究了在电解液中垂直取向石墨烯边缘附近离子分布与输运特性,解析了边缘场增强对固液界面相平衡状态的作用机制,为强化固液静电吸附提出新路径;在技术应用层面,基于上述理论成果设计了一系列边缘可调控的垂直取向石墨烯基能源材料,构筑了高性能光催化水裂解制氢、电容去离子以及超级电容储能新体系。基于等离子体化学气相沉积法制备的垂直取向石墨烯具有良好的边缘可调控性。本文采用氩等离子体轰击处理方法,有效调控了垂直取向石墨烯的边缘密度。开展密度泛函理论模拟计算,研究了石墨烯封闭边缘处的电子密度分布,揭示了在石墨烯封闭边缘处,电子存在自发聚集行为。随后开展的暗场扫描开尔文探针显微实验测试结果与模拟计算结果相吻合,进一步证实了石墨烯表面具有非均匀电势分布,且对表面纳米形貌存在高度依赖性,即在高曲率的石墨烯边缘处呈现出电子聚集行为。研究了垂直取向石墨烯光电响应特性。在水系电解液中,响应电流密度最高可达约92 m A cm-2。与半导体材料产生光电流响应的机理不同,垂直取向石墨烯样品中光电流响应可能来源于光激发热电子的定向迁移与聚集。光诱导力显微结果证实,垂直取向石墨烯在可见-红外波段内具有显着的近场光诱导力响应,石墨烯纳米边缘处存在由电子极化引起的近场力梯度。研究还发现,边缘电场增强与入射光波长有关。在红外光激发下,样品的光诱导力图像在边缘处甚至出现显着的“热点”信号,表明石墨烯表面的光激发热电子会迁移并聚集在边缘处,形成边缘处局域电场增强。进一步的理论分析指出,纳米边缘处的局域电场增强可解耦为非共振增强效应与共振增强效应两部分。通过调控石墨烯纳米边缘的形貌（长宽比）与费米能级,改变特定激发波长下的共振增强因子,能够实现对边缘电场增强效应进行调控。垂直取向石墨烯边缘的光诱导电场增强效应有望使其成为高活性反应位点,负载半导体光催化剂后形成内建电场,促进受光照激发的电子与空穴相互分离。本文采用纳米限域合成方法制备了高度分散的介孔石墨相氮化碳/垂直取向石墨烯复合光催化剂（GVN/NVG）。相比于未与垂直取向石墨烯复合的普通块状石墨相氮化碳样品以及将石墨相氮化碳与水平石墨烯机械混合的传统方式复合样品,通过纳米限域合成方法负载在垂直取向石墨烯片层间的石墨相氮化碳充分分散,有效避免了团聚。密度泛函理论计算表明,相较于普通块状石墨相氮化碳样品,GVN/NVG复合结构中的介孔石墨相氮化碳组分具有局域化的表面电荷分布,禁带宽度也有所下降。GVN/NVG-3H样品在全光谱光照激发、无助催化剂、三乙醇胺牺牲体系中的光催化制氢活性可达41.7μmol h-1 cm-2(相当于每24小时225L m-2,标况下)。与对照组中普通块状石墨相氮化碳样品的活性(2.5μmol h-1 cm-2)相比高一个数量级。首小时内平均表观量子产率达到1.54%。随后,本文拓展了边缘光诱导电场增强效应的应用,发展了太阳能纳米离子学相关理论。通过石墨烯纳米边缘介导的光-电场能量传递过程,将入射太阳光能量输入固液界面相平衡系统,有效缩短双电层厚度,并实现了对离子传输机制的有效调控。在该理论指导下,开展了高性能电容去离子研究。将典型的赝电容活性物质二氧化锰（α-Mn O2）经电化学沉积负载到富边缘垂直取向石墨烯表面,构筑了Mn O2@e VG吸附电极。在光照下,Mn O2@e VG电极展示出3倍于无光照时的电极吸附量(33 mg g-1)与较快的电极吸附速率(0.06 mg g-1 s-1)。电化学石英晶体微天平原位检测证实,非平衡态热力学条件的下固液界面离子输运机制受到光诱导电场控制,即在光照下,正极中的离子传输机制从离子交换主导转变为异性离子吸附主导,有助于电容脱盐性能的提升。此外,本文基于边缘增强的电化学活性以及对生长基底广泛的适应性,提出了采用垂直取向石墨烯泡沫电极来适应高粘度室温离子液体电解液的技术途径。制备的石墨烯泡沫电极具有分级多孔结构,优化了电极内部传质过程。其中,继承自泡沫金属模板的微米级孔起到预存储电解液作用,缩短了充放电过程中电解液的扩散距离;由石墨烯壁面围成的亚微米级孔具有垂直的取向性和均匀的孔径,确保了畅通的离子传质过程;垂直取向石墨烯骨架提供了连续电子传导通道,暴露的石墨烯边缘则为离子提供了大量易于接触的静电吸附位点。在电解液方面,采用了共阴离子离子液体共混策略。通过引入不同阳离子降低离子排列有序度,抑制了室温离子液体混合物中的离子间相互作用势,从而降低了流动粘度并改善了润湿性。上述石墨烯泡沫电极在1-甲基-1-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺(PIP13TFSI)与1-正丁基-1-甲基吡咯烷二酰亚胺(PYR14TFSI)质量配比为2:3的混合室温离子液体电解液中具有良好的电化学性能表现。这部分工作为高能量密度与高频率响应这一对位于天平两端的性能目标提供了有效的解决思路,即采用高电化学稳定窗口的室温离子液体作为电解液,以满足对储能能量密度的需求;遵循取向性阵列式和分级孔结构的微纳米形貌设计原则以适应室温离子液体的高粘度,并充分发挥边缘结构的电化学活性优势,实现高频率响应储能。
杨晓帆[3]（2021）在《石墨晶间缺陷孔中原位制备催化剂及其析氢析氧性能的研究》文中认为全球能源形势正在经历巨大变革,可再生能源成为人类实现可持续发展的重要基石。作为理想的新型能源,氢能激发了人们的研究兴趣。电解水制氢技术在可再生能源储存领域占有重要地位,开发高效价廉的催化剂是制氢技术的重中之重。在工业应用中,催化剂需要同时满足成本低价、简单易制、强健稳定、性能优异等要求。在本文中,筛选出具有晶间缺陷孔隙的高纯多晶石墨作为催化剂基底,直接将前体溶液滴涂在石墨表面上,并通过晶间缺陷孔隙渗入石墨基底内部,在其中完成催化剂的合成和原位固定,不用任何粘结剂。所制备的3种催化剂在析氢反应和析氧反应中表现出优良的催化活性和稳定性。主要研究内容和结果有:催化剂基底材料的筛选及石墨结构表征。选择多晶金属镍、铜、石墨、玻碳、碳糊、碳纸和膨胀石墨作为自支撑电极的基底材料,将镍铁前体溶液负载到基底上,原位制备不同基底的镍铁基催化剂。通过电化学测试,比较它们在碱性介质中的析氧性能。结果表明,具有晶间缺陷孔隙的多晶石墨是最优基底材料。所采用石墨棒内部的总孔隙率为15.4%,其中孔径不大于10 nm的孔隙率为6.36%。石墨内孔径不大于10 nm总孔容为0.030 cm3g-1。数量占主导的孔径为2～3 nm。晶相表征证明石墨体为多晶结构,含有丰富的狭缝型的内部通道缺陷。这种丰富的孔结构特征,为“以导电基质内晶格间隙通道为纳米反应器负载电催化剂”的研究思路提供了可行性。镍铁基析氧催化剂的制备和表征。以高纯多晶石墨作基底,在石墨内部的晶间缺陷孔隙（Graphite Intergranular Pores,GIP）中固定催化剂纳米颗粒。以硝酸镍和硝酸铁为前体溶液,将前体溶液滴涂在石墨表面,制备催化剂NiFe@GIP。通过线性扫描伏安、塔菲尔曲线、交流阻抗等电化学方法测试了NiFe@GIP在碱性溶液中的催化性能。采用拉曼光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、场发射电子透射电镜研究其结构和催化机理。在1.0 M KOH电解液中,NiFe@GIP仅需过电势0.21 V,即可达到电流密度10 m A cm-2。在电流密度100 m A cm-2条件下连续稳定析氧24 h,过电势没有明显升高。前体溶液中的Ni2+和Fe3+能够通过晶间缺陷孔隙渗入石墨基底约3.6 mm,NiFe@GIP的析氧活性随着打磨厚度增大而降低,打磨厚度达3.6 mm时,活性接近消失。结果证实,（Ni,Fe）OOH是NiFe@GIP催化析氧反应的活性组分。痕量铂析氢催化剂的制备和表征。以高纯多晶石墨作基底,氯铂酸为前体溶液,将前体溶液滴涂在石墨表面,制备催化剂Pt@GIP。通过线性扫描伏安,塔菲尔曲线,循环伏安,交流阻抗等电化学测试方法分析Pt@GIP在酸性溶液中的催化性能。采用拉曼光谱,X射线衍射谱图,X射线光电子能谱图,场发射电子扫描电镜图片,场发射电子透射电镜图片研究其结构和催化机理。在1.0 M H2SO4电解液中,在电流密度10 m A cm-2时,Pt@GIP的过电势仅为0.025 V,优于析氢基准催化剂Pt/C。Pt@GIP在电流密度10 m A cm-2条件下连续发生析氢反应24 h,在强电流密度500 m A cm-2条件下连续反应8 h,催化活性都没有明显的变化。前体溶液中的Pt离子能够通过晶间缺陷孔隙渗入石墨基底约3.6 mm,Pt@GIP的析氢活性随着打磨深度增大而降低,打磨3.6 mm的厚度以后,活性接近消失。数据表明,被电化学还原生成的Pt是Pt@GIP催化析氢反应的活性组分。镍铁硫复合物析氢析氧双功能催化剂的制备和表征。设计并制备了在一种电解液中既能析氢又能析氧的双功能催化剂Ni-Fe-S@GIP。以高纯多晶石墨作基底,硫代乙酰胺,硝酸镍和硝酸铁为前体溶液,将前体溶液滴涂在石墨表面,制备催化剂Ni-Fe-S@GIP。通过线性扫描伏安法,塔菲尔曲线法,交流阻抗法,循环伏安法等电化学测试方法分析Ni-Fe-S@GIP在碱性溶液中的催化性能。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、场发射电子透射电镜研究其结构和催化机理。在1.0 M KOH电解液中,在电流密度达到10 m A cm-2时,Ni-Fe-S@GIP所需的析氢过电势为0.240 V,析氧过电势为0.197 V,全水解电压为1.64 V,可以媲美目前报道的性能最好的非贵金属碱液双功能催化剂。在电流密度10 m A cm-2和100 m A cm-2条件下,Ni-Fe-S@GIP经连续全水解反应24 h后,催化性能均没有明显的降低。前体溶液中的S2-,Ni2+和Fe3+能够通过缺陷通道渗入石墨基底3.5 mm以上,Ni-Fe-S@GIP的析氢、析氧活性随着打磨厚度增大而降低,打磨3.5 mm后,催化活性仍高于空白石墨基底。结果显示,Ni-Fe-S@GIP在催化析氢和析氧时的活性组分不同,析氢反应时活性组分为掺杂了Fe（II）的NiS,析氧反应时的活性组分则为掺杂Fe（III）的Ni OOH。综上所述,本文以多晶石墨为基底材料,利用其晶粒间孔道为催化剂的合成反应器并进行原位固定,制备了多种高效、稳定、价廉的析氢和析氧催化剂。石墨基底构成了围绕和分离催化剂颗粒的整体的刚性导电介质,因此降低了它们之间的电子转移垒,并提升催化剂纳米颗粒的分散稳定性。制备过程简单、反应条件温和、环保,易于大规模制备,有很大的工业应用潜力,为工业化催化剂的研究开发提供了一个新途径。
唐三力[4]（2021）在《纳米体吸收全光谱光/热协同制氢机理与实验研究》文中研究指明太阳能因其分布广泛、储量丰富、易于获取,是近年来发展最迅速的可再生能源。太阳能利用在快速扩大规模的同时,仍然面临转化效率低、成本高的瓶颈。究其原因,是当前主流的太阳能利用手段对聚光太阳能的最大做功能力利用不佳,从原理上限制了转化效率。挖掘聚光太阳能全光谱的做功潜力,将聚光太阳光子与合适转化路径匹配,或是寻找新的全光谱转化路径,是当前太阳能研究的增效突破口。本文依托“能源有序转化”基础科学中心项目、国家自然科学基金重大项目“太阳能全光谱利用的能量耦合原理”、国家自然科学基金重大项目“多能源互补的能质能势表征与提质增效机理”,从纳米颗粒对光子能量的捕获、吸收、转化入手,研究了等离激元光谱选择下的体吸收热化学转化机制,实验研究了纳米光/热协同反应利用紫外-红外光谱制氢的规律,并提出了聚光化学循环分解水制氢方法。本文的主要研究内容和结论如下:（1）以纳米颗粒对太阳光的捕获、吸收和转化过程为研究对象,构建等离激元金属纳米球的Mie散射模型和不规则形状纳米颗粒的有限元模型,得到吸收光子能量的表达式,研究了 Au,Ag等金属和金属氧化物阵列吸收能量随波长和纳米形貌的分布规律。建立了纳米颗粒中,单个光子到电子、声子、氧空位的微观能量传递、转化方程。在此基础上研究了多光子与电子、声子的能量传递。（2）基于等离激元Ag,提出纳米流体的体吸收热化学转化方法,即选择性吸收紫外和红外光转化为太阳能合成气,并回收透射的可见-近红外光用于光电转换。建立了纳米Ag的体吸收热化学转化模型。发现增加纳米流体的浓度、光学厚度可以减轻光学损失、而粒径增大却导致光学散射损失增大。在粒径小于40nm时,等离激元纳米流体的光学损失较小。分析了吸收的300～1100 nm波段转热性能随纳米颗粒表面温度的变化。进一步分析了纳米颗粒温度、光学厚度对波段转化学能的影响。引入光谱电流响应以对比太阳光各波段在不同转化路径中的潜力,发现紫外-红外波段更适于光-热-化学转化,而可见-近红外则适用于光电转换。（3）从太阳光选择吸收性的光/热协同反应体系出发,提出了光/热协同制氢的全光谱互补实验方法。通过电磁有限元模拟探究入射光/纳米颗粒的相互作用,以指导Au-TiO2纳米颗粒的设计和制备。测量了吸收的紫外-红外光谱和透射的红外光谱,选择合适带隙的光电转换材料用于回收这部分光谱能量。发现1～15聚光比下Au-TiO2的光电流随光强近似线性增加。基于电磁有限元模拟结果,发现等离激元协助载流子分离,解释了光电流现象。在1～15聚光比下和0.1～1.0 g·L-1的纳米颗粒质量浓度下进行了实验。其中产氢速率相比于同类研究产率提高30%,所需光强有望比热催化剂低30～45个太阳。研究了等离激元效应、热效应、聚光对产氢速率的影响规律。在聚光下,回收透过可见-近红外波段的光电转换率维持在30%以上,与全光谱利用的光电转换相比,有更大的太阳能转化潜力。（4）考虑光子-电子-氧空位的能量转化,提出太阳能聚光化学循环分解水制氢方法。聚光高能光子用于还原步中产生光致氧空位,而低能光子用于氧化步中氧空位与水反应放氢。搭建了光化学循环原理性实验台和聚光化学循环分解水制氢实验系统。利用Cu-TiO2氧载体验证了实验系统的可靠性,在30倍聚光下获得了 242μmol·h-1·gcat-1的氢气产率,优于非聚光的国际研究。进一步,提出聚光太阳能驱动体相氧离子迁移的聚光化学循环分解水制氢方法。筛选出CuFeO2二元金属氧化物、V-Bi2O3等氧离子导体氧化物和In-BiOCl、LaTiON等过渡金属氧卤化物等一批有潜力的氧载体材料。最后通过有限元和DFT理论模拟方法对聚光下Pd@Nb2O5纳米局域光子/热声子转化规律进行讨论。
丁鹏[5]（2021）在《水滑石及其衍生物在光电裂解水中的应用》文中研究说明随着社会的进步与科技的发展,人类对能源的需求越来越强烈。目前人们广泛使用的化石燃料正在被快速消耗,日趋枯竭,带来了日益严重的环境污染、地质塌陷等问题。氢能被认为是化石能源的良好替代品,它有着高能量密度、无污染、可再生等优点。电解水产氢是适合可持续发展的绿色制氢工艺,利用太阳能、风能等可再生能源提供的富余电力驱动水电解制氢是能源转化与存储的重要方案。电解水的反应过程伴随着两个半反应的进行,它们分别是阴极发生的析氢反应（HER）以及阳极发生的析氧反应（OER）。其中OER是四个电子转移过程,相对于HER的两电子过程而言表现更高的能量壁垒,需要更高的过电位克服缓慢的反应动力。因此设计一种高效、低廉且稳定的OER催化剂是提升电解水制氢效能的关键任务之一。目前最先进的电解水催化剂主要依靠铂族贵金属,包括Ru、Ir氧化物作为OER基准催化剂,Pt作为HER催化的基准催化剂,由于它们的稀缺性和高价格,并不能满足规模化工业使用,此外RuO2、IrO2以及Pt等基准催化在高电势下的稳定性仍然存在问题。在过去的几十年间,科研人员一直在大力的开发过渡金属基的廉价高性能催化剂。作为过渡金属基催化剂的层状双金属氢氧化物（LDHs）又称水滑石,它有着较高的电催化活性,储量丰富,稳定、无毒等特点,激起了人们广泛的研究兴趣。水滑石的一般表示公式为:M1-x2+Mx3+（OH）2（An-）x/n.yH2O,(M2+和M3+分别代表正二价和正三价的过渡金属离子,An—代表主体层之间吸附的阴离子（CO32-、SO42-等）。LDHs具有类水镁石的层状结构,包含有主体层以及层间阴离子,主体层中正八面体配位的二价金属阳离子被三价金属阳离子部分取代,致使主体层带正电,夹层中含有可交换的无机或有机阴离子,用于连接水滑石骨架并维持整体呈电中性。本论文基于水热法、离子刻蚀法和煅烧三种合成和处理方案,探究了富含大量缺陷的水滑石纳米片的光电耦合效应、水滑石前驱体的热重构现象,旨在制备高效电催化OER催化剂。并以此设计了一种太阳能光伏电解水制氢装置。具体内容如下:1.由于水滑石独特的层状特性,有研究表明将体相水滑石（Bulk LDHs）剥离成纳米片（LDH NSs）可以显着提升OER的活性位点数量。与它们对应的Bulk LDHs相比,几乎所有剥落的LDH NSs都展现出了增强的OER特性。通过等离子刻蚀技术将Bulk LDHs剥落成具有大量空位或杂原子掺杂的超薄LDH NSs,增加比表面积和活性位点,减少位点配位数并调节电子结构,从而在原子尺度上创造出具有优异本征活性的反应位点。特别是,LDHs系统含有的金属氧桥异双核单元,具有半导体可见光吸收能力,而且还提供了金属间的电荷转移（MMCT）的通道,这为LDHs电催化中注入光效应提供了可行性。因此,我们尝试研究LDHs系统中光辐照对电催化动力学的影响,在电催化剂系统中提出光电集成催化的新概念,其不同于传统的半导体复合助催化的光电化学催化（PEC）技术,整合太阳能提高催化裂解水制氢效能提供了新思路。2.水滑石的层状结构和混合价金属离子的组成灵活性为设计高效的OER催化剂提供了巨大潜能。LDHs作为前驱体的热煅烧已经被发现是一种拓展活性衍生物的可行的合成方案。我们通过精细热化方法实现了 CoFe LDHs的剥离和配位转型,制备了超薄氢氧化物混杂细小氧化物晶畴的杂化催化剂。该催化剂表现出优异的OER性能,仅在248mV的超低过电位就实现了10mA cm-2的电流密度,且塔菲尔斜率低至37mV dec-1,明显优越于商用的IrO2催化剂。除了结构优化暴露活性位点的优势外,金属位点的阴离子配位转型被揭示贡献于位点本征活性提升,而且金属位点连接的原位羟基键有助于电导率和亲水性,这些性质共同决定了最终样品的优越OER性能。这一工作不仅开发出低成本、高效益的OER催化剂,而且丰富了过渡金属位点活性结构指针。3.太阳能光伏电催化分解水制氢技术具有显着的社会效益和经济效益逐渐受到产业界的高度关注。我们基于开发的高效能光伏发电与电解水功能模块集成系统,用于提高太阳能光伏电解水制氢的产业化潜能。我们采用三端集成稳压器结合软启动电路和电压补偿电路,输出电压稳定可调,有效解决太阳能光伏电池供给电压不稳定的问题;双柱型压控式供水/集气一体化模块与水解池模块直接连接,实现智能化压力控制注水和集气功能。该器件装置结构简单、成本低廉,可规模化拓展,有利于降低工业制氢成本。
刘雨川[6]（2021）在《共轭微孔聚合物的骨架重筑与吸附性能研究》文中认为共轭效应（Conjugated Effect）,又称离域效应,是指共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子分布发生变化的一种电子效应。共轭微孔聚合物（Conjugated Microporous Polymers,CMPs）是一类由有机构筑单元通过共价键组装成的具有大π–共轭体系网状结构的多孔聚合物,该类聚合物具有发达的纳米孔结构并且可以按照框架化学的概念实现分子水平的精准设计与合成。2007年,发表第一篇关于CMPs的文章以来,CMPs因其独特的π–共轭骨架、较高的比表面积、可预先设计的构筑单体、良好的稳定性、多样的聚合反应类型以及可修饰的骨架结构引起了研究者们广泛的关注,其在气体吸附分离、污染物处理、能源储存、非均相催化、生物诊疗、药物缓释、光催化等领域展现出了非凡的应用前景。然而,随着CMPs研究的不断深入,通过常规的单体设计、反应体系的优化、新反应类型的开发等方法已经很难合成更高比表面积的CMPs。如何有效地提高CMPs的比表面积已经成为该研究领域亟需解决的问题和重大的挑战。针对此问题,我们以CMPs为母体材料,在传统的后修饰合成方法的基础上提出了一类多孔骨架重筑的新策略,有效地提高了原始CMPs的比表面积及相关吸附性能。该类骨架重筑的方法具有很好的普适性且操作简单,有效地改善CMPs在相关应用领域的性能,并为新型多孔材料的合成提供了新的设计思路。本论文主要研究内容和结果如下:1.利用后编织策略和CMPs骨架可化学修饰性,以四个芳香型骨架结构的CMPs为母体材料,二甲氧基甲烷（FDA）和二氯甲烷（DCM）为外交联剂,成功合成了一系列高比表面积的亚甲基编织的共轭微孔聚合物材料,命名为KCMPs。首先,利用Suzuki–Miyaura交叉偶联反应合成了四个芳香型CMPs,然后采用路易斯酸催化的Friedel–Crafts反应对原始CMPs骨架上的苯环进行亚甲基编织,获得目标产物KCMPs。样品的孔结构分析表明,KCMPs的比表面积和孔体积分别可以高达2267 m2 g–1和3.27 cm3 g–1,是对应CMPs母体的2.3和8.8倍。同时样品的CO2吸附性能得到了显着的提高,在1 bar和273 K的条件下,KCMP-M4的CO2吸附量最高为3.98 mmol g–1,相比原始CMP-4提高了122.2%。此外,我们还详细分析了CMPs的骨架结构和外交联剂的类型对KCMPs的多孔特征与CO2吸附性能的影响,以及N元素掺杂对材料CO2吸附性能的影响。2.在后编织策略的基础上提出了改进型的分子扩撑策略。该策略将后编织策略中生成亚甲基的外交联剂更换成尺寸更大且刚性更强的交联分子作为扩撑分子,以实现CMPs纳米孔结构的分子尺寸扩撑。本工作中,选用对苯二氯苄和联苯二氯苄为扩撑分子,两个纯苯环构筑的CMPs为母体材料,通过调控扩撑分子与CMPs的比例和种类合成了一系列高比表面积的超交联共轭聚合物材料（HCCPs）。样品的孔结构分析表明,HCCPs相比于亚甲基编织的KCMPs的比表面积更高,其中HCCP-6的BET比表面积最高可达3083 m2 g–1,分别是原始CMP-2和KCMP-M2的3.1和1.4倍。值得一提的是,HCCPs在室温空气中能够稳定保存半年以上,且表现出优良的酸碱稳定性。气体吸附测试结果表明,HCCPs表现出优异的高压CH4吸附能力,其中HCCP-6在室温80 bar条件下的CH4总吸附量高达0.49 g g–1。我们进一步以气体吸附分离为功能导向,微孔比例较高的HCCP-11为母体材料,利用传统后修饰合成的方法制备了一例磺酸功能化的HCCP-SO3H。气体吸附分离结果表明,磺酸功能基团的修饰能够很好的提高HCCPs的CO2吸附选择性。随后,我们又对HCCP-SO3H进行了氨化处理,气体吸附分离计算结果表明,氨化能够进一步提高材料的CO2吸附选择性。此外,我们还利用酸碱中和反应的离子交换方式将一种咪唑基离子液体成功地限域在HCCP-SO3H的纳米孔道中,提出了一种新型多孔聚离子液体材料的设计合成方法。3.以笼状八乙烯基POSS（OVS）作为功能型扩撑分子,利用“分子扩撑策略”在不同条件下合成了一系列POSS交联的共轭微孔聚合物材料（Pc CMPs）,其中POSS是一种由Si与O元素交替连接组成的笼状无机内核。样品的孔结构分析表明,POSS交联可以大幅度提高CMPs的比表面积和孔体积等多孔特征,其中Pc CMP-2E的BET比表面积最高可达2518 m2 g–1,是原始CMP-2的2.7倍,且部分POSS结构单元在合成过程中能够完整地保留。此外,POSS基结构单元能够为材料提供大量的有机微污染物吸附位点,其中Pc CMP-2E对水中双酚A的最大吸附量达628.9 mg g–1,高于多数已报道的高效吸附剂。对比实验和薄层穿透吸附实验表明,Pc CMPs对双酚A的吸附能力明显强于原始CMPs、市售的活性炭和POSS基对比材料,其中Pc CMPs吸附剂薄层对双酚A的最高去除率接近100%。而且,Pc CMPs对多种常见的有机微污染物均表现出快速和高容量的吸附能力。该工作提供了制备高效有机微污染物吸附剂的新方法,并有效地扩展了分子扩撑策略的应用范围。
杜佳峰[7]（2021）在《二硫化钼基电催化剂的设计合成及产氢性能研究》文中研究表明化石燃料的消耗不断加剧着环境污染问题,引起国际能源局势紧张,开发清洁、可再生能源替代化石燃料急需提上日程。氢气来源广泛,循环可再生,燃烧热值高且零污染,是未来可再生能源中最理想的能源载体之一,能够被开发用于应对日益严重的能源和环境危机。在目前已知的无化石燃料的制氢途径中,电解水析氢反应具有更清洁、更高效的优势。广泛利用地球上储备丰富的水资源来生产清洁无污染的氢能,成为目前备受关注的制氢途径。然而,电解水制氢的成本高,目前性能最优越的铂基贵金属析氢反应催化剂成本高昂、地球储备量少,极大地限制了电解水制氢的进一步工业化发展。目前的突破点之一在于开发地球储量丰富、价格低廉的高活性高稳定的非贵金属析氢反应电催化剂。二硫化钼（MoS2）具有接近于铂的氢吸附自由能,能够在强酸环境下稳定存在,且成本低、储量丰富,被认为是最有可能取代铂的非贵金属催化剂。目前的研究普遍认为MoS2的活性位点位于边缘位置,且由于MoS2的二维类石墨烯结构和半导体特性,导致其饱受活性位点难于暴露和导电性弱等问题的困扰,限制了其电催化性能的提升。因此,针对MoS2的活性位点有限、弱导电性等缺点,本论文在团队前期开发的亚氧化钛-二硫化钼（Ti4O7-MoS2）催化剂的基础上,采取一系列策略对催化剂进行设计构筑,通过增加催化活性位点的数量,扩大有效反应面积,调节相结构,提高电荷的注入和迁移速率,提高催化剂的稳定性等措施,优化制备高活性MoS2基电解水析氢催化剂。主要研究内容如下:（1）采用简单的水热合成方法,制备了氮化碳-亚氧化钛-二硫化钼复合催化剂（C3N4-Ti4O7-MoS2）,考察了氮化碳（C3N4）的添加对电催化剂结构和析氢性能的影响,详细讨论了催化剂中不同物种间的相互作用和协同效应。研究结果表明,与C3N4和Ti4O7复合后,在不影响MoS2形态的前提下,复合催化剂获得了更多的活性位点和界面电荷重分布,有适度的表面氢吸附动力学和更优的稳定性,因此表现出显着改善的电催化析氢活性,即过电势在10 mA·cm–2时为251 mV,塔菲尔斜率为54 mV·dec–1,相较于MoS2的催化活性有较大的提升。另外,C3N4和Ti4O7引入后的界面效应使复合催化剂历经长长时间的析氢反应后仍保持稳定的催化性能。（2）采用简单的水热方法原位制备1T-2H混合相MoS2,并向其中引入碳量子点（CQDs）和Ti4O7,构建了碳量子点-亚氧化钛-二硫化钼纳米复合催化剂（CQDs-Ti4O7-MoS2）,详细讨论了不同组分间的化学键对复合催化剂析氢性能的促进机制。研究结果表明,表面富氧基团的CQDs加剧了MoS2中硫层的相对位移,获得了1T相占比更大的混合相MoS2,1T相的存在使复合催化剂展现出更好的导电性和催化性能。此外,CQDs丰富的含氧基团与MoS2结合,通过形成分子间化学键,促进了界面间的电荷转移,改善了MoS2导电性弱的缺陷。CQDs的引入同时也为MoS2惰性基面引入更多活性位点,使得复合电催化剂与纯MoS2相比表现出更优的电催化产氢活性。电化学测试结果显示,CQDs-Ti4O7-MoS2复合催化剂的过电势在10 mA·cm–2为241 mV,塔菲尔斜率为48mV·dec–1,交换电流密度达到5.31μA·cm–2,实现了更高效的电催化析氢过程。此外,CQDs和Ti4O7有效地稳固了MoS2的相态,在长达50 h的连续测试和10000次的CV循环测试后复合催化剂的性能退化几乎忽略不计,具有优异的稳定性。（3）采用预处理水热方法,利用氮掺杂碳量子点（NCQDs）原位修饰亚氧化钛-二硫化钼（NCQDs-Ti4O7-MoS2）,制备出了更高效的复合电催化剂,详细讨论了NCQDs的引入对复合催化剂产氢性能的促进机制,探究了NCQDs的多重功能性作用。研究结果表明,体系中的NCQDs能够调控催化剂的结构,改善了催化剂的晶体尺寸,并向MoS2基面引入更多的缺陷,提高了电解水析氢效率。此外,CQDs及表面氮杂位点还可以调谐催化剂的表面电子结构,作为电子传输通道,加速催化剂的电子迁移和传质过程。同时,NCQDs与MoS2之间的强相互作用提高了催化剂的耐受性。电化学测试结果显示,复合催化剂的起始过电位为162 mV,过电势在10 mA·cm–2只需218 mV,塔菲尔斜率为46 mV·dec-1,且历经长达10000次的CV循环和30 h的耐久性测试仍能维持优异的析氢稳定性,表明复合催化剂具有优异的电催化析氢性能。
刘怡[8]（2021）在《过渡金属氮化物基双功能电催化剂的功能化构建及其水合肼氧化辅助电解水产氢应用研究》文中指出受制于阳极析氧反应（OER）具有的高理论电位和动力学缓慢问题,传统电解水产氢所需能耗始终得不到有效降低。然而,水合肼氧化辅助电解水产氢（OHzS）利用热力学电位更低的水合肼氧化反应（HzOR）取代传统的OER反应并耦合阴极析氢反应（HER）,可以打破传统电解水的高电压壁垒,实现节能电解制氢。当前,该研究尚处于起步阶段,当下研究面临着催化剂活性有待提高以及催化剂结构-性能构效关系认识不足等问题,因此合理设计高效且廉价催化剂材料、深入研究反应机理以及加速相关领域的应用探索是目前研究的核心问题。本论文致力于发展具有优异催化氢析出性能和水合肼氧化性能的高效双功能电催化剂,主要围绕过渡金属氮化物材料体系,通过微量杂原子掺杂,异质界面构筑等一系列功能化改性策略,实现对催化剂电子结构的合理优化以及活性位点的最大化暴露,从而有效提高催化活性,并通过第一性原理理论计算揭示催化机理,深入理解构效规律,以期对未来本领域催化剂的设计提供一定的指导。具体研究内容如下:（1）在第二章中,我们通过引入P,W两种杂原子实现了对氮化钴（Co3N）的微量掺杂,从而构筑了一种具有优异活性的双功能电催化剂。得益于杂原子掺杂对Co3N电子结构的有效调控,该材料用于催化HER和HzOR时在10 mA cm-2电流密度下所需工作电位分别仅为-41 mV和-55 mV（vs RHE）,同时以其构建的两电极OHzS在10 mA cm-2下所需工作电位仅为28 mV,显着低于电解水体系。理论计算揭示了双原子掺杂对于HER反应中间体的有效调节作用以及对HzOR脱氢反应能垒的大幅降低效果,从而有效提高了催化反应活性。（2）在第三章中,我们在结合微量杂原子掺杂与构筑异质界面两种功能化策略,实现原位生长具有丰富异质界面的Mo掺杂Ni3N/Ni多孔纳米片（Mo-Ni3N/Ni/NF）,该纳米片可表现出优良的HER和HzOR催化性能,10 mA cm-2所需工作电位分别低至-45 mV和-0.3 mV,且具有长达110 h的持续电解稳定性。此外,以Mo-Ni3N/Ni/NF电极构筑的两电极OHzS表现出卓越的低电压产氢特性（55mV@10 mAcm-2）,进一步实现了以废旧7号电池、商业化太阳能电池和自制直接水合肼燃料电池等作为能源驱动该系统探索多场景应用。理论计算结果表明掺杂Mo原子与构建Ni3N/Ni界面可协同优化HER吸附中间体自由能,并降低HzOR中决速步能垒。
吕尊航[9]（2021）在《负载型镍铁基复合材料的制备与电化学性能的研究》文中研究表明解决化石能源的枯竭及其应用带来的环境问题已经刻不容缓,氢气作为最有希望的绿色能源载体备受关注。采用可再生能源发电进行电催化制氢是构建以氢气为核心的能源系统的关键。而电催化制氢目前需要解决的主要问题是非贵金属基的电催化剂的制备及其电催化性能的提高。本文以镍铁基催化剂为基础,设计制备了两种镍铁基复合材料,并对其进行了系统的结构表征与电化学性能测试。论文主要内容如下:根据化学镀自催化反应的特性,将Ni-Fe-P合金薄膜与Co-P合金交替层叠,构建了一种多层合金薄膜电催化剂,并负载到泡沫镍基体上。运用脱合金工艺诱导了合金薄膜的分散生长,形成了相貌各异的多层薄膜;多层化的合金薄膜降低了电荷与传输的阻力,缩短了离子传输的距离,从而提高了复合薄膜电子运输与传质能力;复合形成的非晶相结构具有大量的不饱和配位点为电催化析氢提供了丰富的反应活性位点;两种合金薄膜之间界面工程的搭建改善了复合薄膜的反应动力学;Ni-Fe-P合金与Co-P合金之间存在的电子相互作用提高了复合薄膜的催化活性;负载型多层Co-P/Ni-Fe-P薄膜电极在电催化析氢反应中展现了优异的催化性能。利用电镀的工作原理,搭建了一种可拓展的两电极系统,采用简单的一步电沉积方法在泡沫镍基体上负载了NiFe Mo复合薄膜,可以同时作为尿素电解槽装置的阴极和阳极材料用于制氢并净化含尿素的污水。经表征发现NiFe Mo复合材料由Fe掺杂的氢氧化镍和含Mo掺杂相的无定形NiFe复合材料组成。NiFe Mo复合薄膜内部存在大量的晶格畸变、低配位台阶、边缘、悬空键及含有不饱和配位结构的微晶、非晶成分,为催化反应提供了丰富的位点;Mo引入NiFe复合材料会诱导材料各组分间的电荷重分配,产生了三金属间的协同效应,从而促进了阳极活性材料镍铁氢氧化物的形成;Mo与Ni合适的组分比调节了复合材料对氢成键的强度,促进了析氢反应的进行。负载型的NiFe Mo复合薄膜用作电解水的阴极和阳极表现出优异的催化性能,也可以用于电解尿素具有制氢和净化含尿素废水的双重作用,从而达到既产能又修复环境的目的。上述两种制备负载型镍铁基复合材料催化剂的方法具有工艺简单可控、原材料廉价易得、制备的电催化剂性能稳定可靠等一系列优点,有望替代目前应用的贵金属催化剂,为实现低成本大规模电催化制氢提供了可能。
李灿[10]（2020）在《光化学合成原子级和纳米级铂基催化剂的电催化性能研究》文中研究指明当前世界各国必须面对与日俱增的能源需求以及日益恶化的环境问题所带来的严峻挑战,作为化石能源最有希望的替代者之一,质子交换膜燃料电池（PEMFC）的发展近年来备受关注。目前,铂及铂基合金是PEMFC中研究较为广泛且具有商业化潜力的电催化剂,但其居高不下的成本制约了燃料电池技术的进一步普及与推广。因此,开发出高活性、高稳定性兼具低成本的新型电催化剂是实现燃料电池技术大规模应用的关键环节。本论文从铂基电催化剂尺寸的调控以及金属载体相互作用的利用等角度出发,借助光化学合成策略,分别在碳包覆的钛氧化物和贵金属表面得到纳米级、亚纳米或原子级的铂基电催化剂,在甲醇电氧化反应、甲酸电氧化反应和电解水制氢反应过程中进行了相应的电化学性能测试,并对铂基电催化剂的微观结构与电化学性能之间的关系进行了相关研究与分析。通过光化学合成的策略,将铂纳米颗粒均匀地负载在超薄碳层包覆的二氧化钛纳米棒（TNR@GC）表面,制备了具有“三明治”结构（铂纳米颗粒-超薄碳层-二氧化钛纳米棒）的电催化剂p-Pt/TNR@GC。研究发现所包覆的超薄碳层不仅改善了二氧化钛载体的导电性,同时有利于光还原合成的铂纳米颗粒更加均匀地分布于TNR@GC表面。所得p-Pt/TNR@GC电催化剂对甲醇电氧化反应具有优异的催化活性,正扫过程中峰电流密度达1.12 A·mgPt-1,其活性是商业Pt/C材料(0.38 A·mg-1Pt)的三倍;同时,由于二氧化钛纳米棒与铂纳米颗粒之间存在的金属-载体相互作用,增强了电催化剂抗一氧化碳中毒的能力,从而提高了甲醇电氧化反应的稳定性。随后,将此绿色合成策略成功地拓展,制备出多种贵金属元素的纳米颗粒。通过在光化学合成反应中使用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为关键添加剂制备了单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC,借助双球差校正电镜和X射线近边吸收光谱证明了铂的原子级单分散结构。研究了酰胺基团（N-C=O）与铂原子间通过Pt-O键形成的配位结构,结果表明产生的供电子效应改变了铂原子表面的电子状态。相应电化学测试结果证明该电催化剂具有优越的电解水析氢活性和稳定性:电流密度为10 mA·cm-2时析氢过电位仅为21 mV（vs.RHE）,在酸性电解液环境中以-0.021 V（vs.RHE）恒电位测试44小时后电流几乎没有衰减。密度泛函理论计算和N的K边X射线近边吸收光谱均表明,对于该Pt-PVP/TNR@GC电催化剂,在其TNR@GC碳层表面,2个PVP分子中的酰胺基团通过Pt-O键与一个铂原子配位导致其具备高效的电解水析氢性能。对光化学合成载体材料这一策略进行了进一步的拓展,利用紫外光将金表面的电子激发出来,使其还原吸附在表层的铂离子,从而实现金纳米颗粒表面亚纳米尺寸铂的修饰,得到Pt-SN/AuNP电催化剂。该电催化剂表面具有可对铂高效利用的铂金合金结构,使得甲酸电氧化反应只通过直接途径进行,故表现出优异的甲酸电氧化活性与稳定性,其正扫氧化峰电流密度高达19.83 A·mgPt-1,是商业Pt/C(0.33 A·mgPt-1)的60倍。
二、制氢装置催化剂的选择及更换的讨论（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、制氢装置催化剂的选择及更换的讨论（论文提纲范文）
（1）络合铁脱硫工艺在大型硫磺回收装置尾气达标排放中的应用（论文提纲范文）
| 1 尾气处理单元 |
| 1.1 工艺原理 |
| 1.2 运行现状及存在的问题 |
| 2 络合铁尾气处理单元工艺改造 |
| 3 络合铁尾气处理单元长周期运行情况 |
| 4 运行效果优化 |
| 5 结语 |
（2）垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 碳基能源储存与转化材料概述 |
| 1.2.1 传统碳基能源储存与转化材料 |
| 1.2.2 低维度碳纳米能源储存与转化材料 |
| 1.2.3 取向性碳纳米材料 |
| 1.3 能源储存与转化材料中的能质传递机理 |
| 1.3.1 电子传递强化基本策略 |
| 1.3.2 离子输运与固液界面静电吸附机理 |
| 1.3.3 纳米尺度下的界面能质传递过程 |
| 1.4 能质传递过程中的边缘效应 |
| 1.4.1 垂直取向石墨烯的边缘结构调控 |
| 1.4.2 边缘效应及能源储存与转化应用 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 2 实验和数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与仪器设备 |
| 2.3 材料表征分析 |
| 2.3.1 形貌结构分析 |
| 2.3.2 材料构成分析 |
| 2.3.3 表面光电特性分析 |
| 2.3.4 电化学石英晶体微天平分析 |
| 2.4 性能评价分析 |
| 2.4.1 光催化水裂解制氢性能评价系统 |
| 2.4.2 超级电容储能性能测试及应用平台 |
| 2.5 数值计算方法 |
| 2.5.1 分子动力学模拟简介 |
| 2.5.2 密度泛函理论计算简介 |
| 2.5.3 建模、模拟软件及相关数据后处理方法 |
| 3 垂直取向石墨烯边缘调控及能质传递强化机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 垂直取向石墨烯的PECVD制备与边缘生长调控 |
| 3.2.1 等离子体源的选择 |
| 3.2.2 生长基底的选择 |
| 3.2.3 垂直取向石墨烯边缘生长调控方法 |
| 3.3 垂直取向石墨烯边缘形貌结构研究 |
| 3.3.1 垂直取向石墨烯边缘形貌结构表征 |
| 3.3.2 PECVD法制备垂直取向石墨烯的基底适应性分析 |
| 3.3.3 垂直取向石墨烯边缘生长模式与密度调控研究 |
| 3.4 垂直取向石墨烯光学与光电响应特性 |
| 3.4.1 垂直取向石墨烯光吸收性能研究 |
| 3.4.2 垂直取向石墨烯光电响应行为研究 |
| 3.4.3 石墨烯边缘光电场时域有限差分模拟 |
| 3.5 垂直取向石墨烯边缘电子结构与光诱导电场增强效应 |
| 3.5.1 密度泛函理论模拟研究 |
| 3.5.2 扫描开尔文探针显微表征 |
| 3.5.3 近场光诱导力显微表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 边缘光激发载流子分离强化及光催化制氢研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GCN/NVG复合结构设计与限域制备 |
| 4.2.1 目标结构设计 |
| 4.2.2 基于垂直取向石墨烯的石墨相氮化碳限域制备 |
| 4.3 材料表征与分析 |
| 4.3.1 微观形貌与结构表征 |
| 4.3.2 光学性质与表面浸润性表征 |
| 4.4 光催化裂解水制氢性能表征 |
| 4.4.1 固载式光催化试验体系 |
| 4.4.2 光催化活性与表观量子产率 |
| 4.5 GCN/NVG复合结构中载流子动力学特征研究 |
| 4.5.1 GCN/NVG复合材料电子结构 |
| 4.5.2 光激发载流子分离强化研究 |
| 4.5.3 垂直取向石墨烯促进光催化机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 边缘固液界面相平衡结构优化及电容去离子研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电容去离子技术概述 |
| 5.2.1 技术背景 |
| 5.2.2 性能指标 |
| 5.2.3 电极材料 |
| 5.2.4 共离子效应与电荷效率 |
| 5.2.5 太阳光驱动/促进电容去离子相关研究 |
| 5.3 光促进电容去离子性能研究 |
| 5.3.1 电极制备与电容去离子试验系统 |
| 5.3.2 电极微观形貌表征 |
| 5.3.3 电化学性能测试 |
| 5.3.4 光照吸脱附性能测试 |
| 5.4 光照促进电容去离子机理研究 |
| 5.4.1 基于光诱导力显微的边缘电场探测 |
| 5.4.2 基于分子动力学模拟的固液界面相平衡结构研究 |
| 5.4.3 基于电化学石英晶体微天平的离子输运行为研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 适应室温离子液体的富边缘电极构筑及滤波电容储能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 富边缘石墨烯泡沫电极制备与表征 |
| 6.2.1 富边缘石墨烯泡沫电极制备 |
| 6.2.2 电极微观形貌与结构表征 |
| 6.3 混合离子液体电解液性能表征 |
| 6.3.1 混合离子液体电解液配制 |
| 6.3.2 电解液物性表征 |
| 6.4 基于混合室温离子液体电解质的石墨烯泡沫储能性能 |
| 6.4.1 电化学表征方法 |
| 6.4.2 垂直取向石墨烯泡沫形貌对储能性能的影响 |
| 6.4.3 基于垂直取向石墨烯泡沫的交流滤波应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（3）石墨晶间缺陷孔中原位制备催化剂及其析氢析氧性能的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电催化水分解反应 |
| 1.2.1 发展历史 |
| 1.2.2 基本原理 |
| 1.3 析氢催化剂 |
| 1.3.1 贵金属催化剂 |
| 1.3.2 非贵金属催化剂 |
| 1.4 析氧催化剂 |
| 1.4.1 贵金属催化剂 |
| 1.4.2 非贵金属催化剂 |
| 1.5 电极基底材料及负载方式 |
| 1.6 本论文的研究思路 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 研究思路 |
| 第二章 电极基底的筛选与结构表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 工作电极的制备 |
| 2.2.3 电化学测试 |
| 2.2.4 石墨基底结构表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 基体材料电化学性能比较 |
| 2.3.2 石墨基底材料结构特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 石墨晶间缺陷孔中原位制备Ni Fe@GIP析氧催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 工作电极的制备 |
| 3.2.3 电化学测试 |
| 3.2.4 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 前体溶液的筛选 |
| 3.3.2 电催化析氧性能 |
| 3.3.3 催化剂表征及机理讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 石墨晶间缺陷孔中原位制备Pt@GIP析氢催化剂 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 工作电极的制备 |
| 4.2.3 电化学测试 |
| 4.2.4 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电催化析氢性能 |
| 4.3.2 催化剂表征及机理讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 石墨晶间缺陷孔中原位制备Ni-Fe-S@GIP电解水双功能催化剂 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 工作电极的制备 |
| 5.2.3 电化学测试 |
| 5.2.4 表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 电催化析氢、析氧性能 |
| 5.3.2 双功能催化剂表征 |
| 5.3.3 双功能催化剂析氢、析氧活性组分讨论 |
| 5.3.4 催化剂前体溶液在石墨内部渗透机理讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）纳米体吸收全光谱光/热协同制氢机理与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 太阳能全光谱选择性利用 |
| 1.2.1 太阳光谱选择方法 |
| 1.2.2 微纳材料的等离激元效应和能带效应 |
| 1.3 太阳光和太阳热驱动的化学反应 |
| 1.3.1 太阳能光-热-化学反应 |
| 1.3.2 太阳能光化学反应 |
| 1.3.3 光热协同反应的含义 |
| 1.3.4 光热协同反应的机理与实验研究现状 |
| 1.4 太阳能光化学反应循环研究现状 |
| 1.4.5 光化学循环的太阳能转化 |
| 1.4.6 循环机理与氧载体研究进展 |
| 1.5 本文研究内容和预期目标 |
| 第2章 纳米颗粒的光捕获、吸收与转换机理 |
| 2.1 太阳光的电磁理论简述 |
| 2.2 单颗粒光子吸收模型 |
| 2.2.1 球形纳米颗粒 |
| 2.2.2 复杂形貌纳米颗粒 |
| 2.3 多颗粒光子吸收模型 |
| 2.4 光子声子能量转化方程 |
| 2.4.3 光子吸收的微观机理 |
| 2.4.4 光子-电子-声子及氧空位转化 |
| 2.5 纳米流体的光热转化规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光谱选择性体吸收热化学转化机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于等离激元的太阳全光谱互补 |
| 3.2.1 全光谱互补光-热-合成气/光电转换方法 |
| 3.2.2 全光谱互补的光-热-化学/光电转换 |
| 3.3 基于等离激元的全光谱能量转化模型 |
| 3.3.1 纳米光谱选择吸收/产热模型 |
| 3.3.2 光谱选择的光电转换 |
| 3.3.3 太阳能光-热-化学合成气及全光谱发电 |
| 3.3.4 纳米光热、光电转换的评价指标 |
| 3.4 全光谱能量传递和转化规律 |
| 3.4.1 纳米流体的光谱选择性吸收 |
| 3.4.2 吸收波段的光-热转换性能 |
| 3.4.3 吸收波段转化学能的性能 |
| 3.5 全光谱等离激元纳米流体互补发电规律 |
| 3.5.1 典型工况太阳能发电性能 |
| 3.5.2 输出电流的光谱响应 |
| 3.5.3 输出电能对关键参数的灵敏性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 全光谱光/热协同制氢研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光热协同反应的全光谱能量转化研究思路 |
| 4.3 实验设计 |
| 4.3.1 实验流程 |
| 4.3.2 实验台主体 |
| 4.3.3 纳米光热协同反应材料 |
| 4.3.4 光电性能的伏安法测试 |
| 4.3.5 实验操作及实验条件 |
| 4.4 光热协同的光谱吸收特性 |
| 4.5 光热协同反应性能与増效机理 |
| 4.5.6 光热协同反应产氢性能 |
| 4.5.7 聚光条件的等离激元和热效应 |
| 4.6 可见-近红外光谱的光电转换特性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 聚光化学循环分解水制氢方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 聚光化学循环分解水方法与优势 |
| 5.3 聚光化学循环实验设计与搭建 |
| 5.3.1 光化学循环原理性反应器 |
| 5.3.2 聚光光化学分解水制氢反应系统 |
| 5.3.3 原位聚光-热重分析仪设计 |
| 5.4 实验台可行性验证 |
| 5.5 聚光驱动体相氧的氧载体探索 |
| 5.5.4 二元金属氧化物 |
| 5.5.5 氧离子导体型金属氧化物 |
| 5.5.6 过渡金属氧卤/氧氮化物 |
| 5.6 纳米局域光子/热声子转化规律初探 |
| 5.6.7 研究背景 |
| 5.6.8 光子/声子局域转化模型 |
| 5.6.9 纳米光子/热声子转化规律 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 参专文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）水滑石及其衍生物在光电裂解水中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电解水的基本原理及其性能评估 |
| 1.2.1 电解水简介 |
| 1.2.2 析氢和析氧反应机理 |
| 1.2.3 常用的析氢反应和析氧反应催化剂 |
| 1.2.4 电催化剂的性能评估 |
| 1.3 催化剂的设计与调控 |
| 1.3.1 催化电极材料 |
| 1.3.2 活性位点的调控 |
| 1.3.3 催化剂电导率的调控 |
| 1.4 水滑石的基本性质 |
| 1.5 水滑石的制备方法 |
| 1.6 水滑石的应用 |
| 1.7 本论文主要的研究内容和目的 |
| 第二章 钴铁水滑石纳米片光电集成增强析氧催化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品制备与表征 |
| 2.2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.2.2 制备方法 |
| 2.2.3 表征手段 |
| 2.2.4 电化学测试 |
| 2.3 相关计算 |
| 2.3.1 极化曲线(LSV) |
| 2.3.2 电化学活性比表面积(ESCA) |
| 2.3.3 转换频率(TOF) |
| 2.3.4 电化学阻抗(EIS) |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 水滑石的形貌与微结构 |
| 2.4.2 水滑石的电子能带结构 |
| 2.4.3 水滑石光辅助下电催化产氧性能 |
| 2.4.4 水滑石光辅助下电催化产氧机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水滑石前驱体的热驱动重构高效水氧化电催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备与表征 |
| 3.2.1 实验仪器与试剂 |
| 3.2.2 制备方法 |
| 3.2.3 表征手段 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Bulk LDHs及其LDHs-150的形貌 |
| 3.3.2 水滑石及其衍生物的微结构及电子能态 |
| 3.3.3 Bulk LDHs以及LDHs-x产氧性能的评估 |
| 3.3.4 催化产氧机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一种太阳能光伏电解水制氢装置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 太阳能光伏电解水装置 |
| 4.2.1 太阳光伏电池模块 |
| 4.2.2 稳压控制模块 |
| 4.2.3 水解池模块 |
| 4.2.4 供水/集气模块 |
| 4.3 相关说明 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表和专利申报情况 |
| 致谢与感悟 |
（6）共轭微孔聚合物的骨架重筑与吸附性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 CMPs的研究进展 |
| 1.2.1 CMPs概述 |
| 1.2.2 CMPs的设计与合成 |
| 1.2.3 高比表面积CMPs的合成 |
| 1.2.4 CMPs的后修饰合成 |
| 1.2.5 CMPs的应用 |
| 1.3 现阶段CMPs发展所面临的主要挑战与机遇 |
| 1.4 本论文选题的意义与目的 |
| 1.5 本论文的主要结论 |
| 1.6 本论文使用的表征仪器信息 |
| 参考文献 |
| 第二章 后编织策略重筑共轭微孔聚合物及其吸附性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 后编织策略的设计思路 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 试剂 |
| 2.3.2 合成方法 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 KCMPs的结构表征 |
| 2.4.2 KCMPs的孔结构分析 |
| 2.4.3 CO_2吸附性能 |
| 2.4.4 N掺杂对CO_2吸附性能的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 分子扩撑策略构筑超交联共轭聚合物及其吸附性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分子扩撑策略的设计思路 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 试剂 |
| 3.3.2 合成方法 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 HCCPs的结构表征 |
| 3.4.2 HCCPs的孔结构分析 |
| 3.4.3 HCCPs的多孔骨架稳定性 |
| 3.4.4 生长机理研究 |
| 3.4.5 HCCPs的吸附性能研究 |
| 3.4.6 HCCPs的气体吸附分离性能后修饰改良 |
| 3.4.7 离子交换法合成新型多孔聚离子液体材料 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 POSS交联重筑共轭微孔聚合物及其水中有机微污染物吸附性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂 |
| 4.2.2 材料合成方法 |
| 4.2.3 六种常见OMPs的简介与水溶液标准曲线 |
| 4.2.4 材料对OMPs吸附容量评估实验 |
| 4.2.5 材料的OMPs吸附动力学和等温吸附实验 |
| 4.2.6 吸附剂薄层穿透吸附实验 |
| 4.3 POSS交联方法的设计思路 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 PcCMPs的结构表征 |
| 4.4.2 PcCMPs的孔结构分析 |
| 4.4.3 PcCMPs的 CO_2吸附性能 |
| 4.4.4 PcCMPs的水蒸气吸附性能 |
| 4.4.5 PcCMPs 的 OMPs 的吸附性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
（7）二硫化钼基电催化剂的设计合成及产氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢能 |
| 1.3 电解水制氢 |
| 1.3.1 电解水反应及电催化剂 |
| 1.3.2 析氢反应的机理 |
| 1.3.3 析氢催化剂的特征参数 |
| 1.3.4 析氢催化剂的选择 |
| 1.4 二硫化钼基析氢反应电催化剂 |
| 1.4.1 二硫化钼的结构 |
| 1.4.2 二硫化钼的制备方法 |
| 1.4.3 二硫化钼的电催化析氢性能研究 |
| 1.5 选题思路及研究内容 |
| 1.5.1 选题思路 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验方法及表征手段 |
| 2.1 化学试剂及实验仪器 |
| 2.1.1 化学试剂及气体 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 表征手段和测试方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.3 X射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.2.4 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.2.5 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.2.6 傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.2.7 紫外可见吸收光谱仪(UV-vis) |
| 2.2.8 荧光光谱仪(PL) |
| 2.2.9 紫外灯 |
| 2.3 电催化析氢反应性能评价 |
| 2.3.1 工作电极的制备 |
| 2.3.2 电化学析氢性能测试方法 |
| 第3章 C_3N_4-Ti_4O_7-MoS_2复合催化剂的制备及其产氢性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 C3N4 的合成 |
| 3.2.2 C_3N_4-Ti_4O_7-MoS_2复合催化剂的合成 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂结构表征 |
| 3.3.2 电化学析氢性能评价 |
| 3.3.3 电催化析氢机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CQDs-Ti_4O_7-MoS_2复合催化剂的制备及其产氢性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 CQDs的合成 |
| 4.2.2 复合电催化剂CQDs-Ti_4O_7-MoS_2的合成 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂结构表征 |
| 4.3.2 电化学析氢性能评价 |
| 4.3.3 电催化析氢机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 NCQDs-Ti_4O_7-MoS_2复合催化剂的制备及其产氢性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 NCQDs的合成 |
| 5.2.2 复合电催化剂NCQDs-Ti_4O_7-MoS_2的合成 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂结构表征 |
| 5.3.2 电化学析氢性能评价 |
| 5.3.3 电催化析氢机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）过渡金属氮化物基双功能电催化剂的功能化构建及其水合肼氧化辅助电解水产氢应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电解水制氢概述 |
| 1.2.1 电解水基本原理 |
| 1.2.2 电催化析氢反应概述 |
| 1.2.3 电催化析氧反应概述 |
| 1.3 杂化电解水制氢概述 |
| 1.3.1 牺牲剂型氧化反应概述 |
| 1.3.2 增值型氧化反应概述 |
| 1.3.3 水合肼氧化辅助电解水产氢 |
| 1.4 电催化剂的功能化调控策略 |
| 1.4.1 缺陷工程 |
| 1.4.2 应力调控 |
| 1.4.3 掺杂 |
| 1.4.4 异质界面 |
| 1.5 本论文选题背景及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 磷钨双掺杂实现氮化钴高效析氢与水合肼氧化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验所需的试剂和仪器 |
| 2.2.2 催化剂制备 |
| 2.2.3 物性结构表征 |
| 2.2.4 电化学测试 |
| 2.2.5 理论计算方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 钼掺杂与氮化镍/镍异质界面协同效应用于HzOR和HER活性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验所需的试剂和药品 |
| 3.2.2 催化剂制备 |
| 3.2.3 物性结构表征 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.2.5 理论计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）负载型镍铁基复合材料的制备与电化学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 能源危机与环境问题 |
| 1.1.2 新的能源载体-氢气 |
| 1.2 电催化制氢相关的反应 |
| 1.2.1 析氢反应 |
| 1.2.2 析氧反应 |
| 1.2.3 尿素氧化反应 |
| 1.2.4 其他阳极氧化反应 |
| 1.3 电催化制氢研究进展 |
| 1.3.1 电解槽的类型 |
| 1.3.2 电催化剂研究进展 |
| 1.3.3 电催化制氢的评价 |
| 1.4 电催化剂性能的影响因素 |
| 1.4.1 活性位点 |
| 1.4.2 电子结构 |
| 1.4.3 导电性 |
| 1.5 本论文选研究内容及意义 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 负载型镍铁基复合材料的制备 |
| 2.2.1 泡沫镍基体的预处理及储存 |
| 2.2.2 多层Co-P/Ni-Fe-P/NF的制备 |
| 2.2.3 NiFe Mo复合薄膜的制备 |
| 2.3 负载型镍铁基复合材料的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.3 拉曼光谱分析 |
| 2.3.4 扫描电镜分析 |
| 2.3.5 能谱分析 |
| 2.3.6 透射电镜分析 |
| 2.4 负载型镍铁基复合材料的电化学测试 |
| 2.4.1 电化学测试系统 |
| 2.4.2 线性扫描伏安法 |
| 2.4.3 电化学阻抗法 |
| 2.4.4 循环伏安法 |
| 2.4.5 计时电位法 |
| 第三章 负载型多层复合薄膜及其电催化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 Co-P/Ni-Fe-P/NF电极的制备与表征 |
| 3.2.2 电化学析氢性能 |
| 3.2.3 影响析氢性能的因素 |
| 3.2.4 析氢反应稳定性 |
| 3.2.5 催化机理的探究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 负载型NiFeMo复合薄膜及其电催化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 NiFeMo的制备与表征 |
| 4.2.2 电化学析氢性能 |
| 4.2.3 电化学析氧性能 |
| 4.2.4 电化学尿素氧化性能 |
| 4.2.5 电解水、电解尿素及其稳定性 |
| 4.2.6 催化机理的探究 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 所获荣誉及奖励 |
（10）光化学合成原子级和纳米级铂基催化剂的电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池研究现状 |
| 1.3 电解水析氢反应研究现状 |
| 1.4 铂基电催化剂研究现状 |
| 1.4.1 载体的研究现状 |
| 1.4.2 合金化的研究现状 |
| 1.4.3 尺寸效应的研究现状 |
| 1.5 铂基电催化剂的前景 |
| 1.6 本论文的研究内容 |
| 第2章 实验原料与研究方法 |
| 2.1 实验原料与仪器设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验中所用仪器与设备 |
| 2.2 催化剂的制备方法 |
| 2.2.1 钛酸盐纳米棒(TNR)的制备 |
| 2.2.2 超薄碳层包覆的二氧化钛纳米棒(TNR@GC)的制备 |
| 2.2.3 光化学合成铂纳米颗粒(p-Pt/TNR@GC)的的制备 |
| 2.2.4 光化学合成单原子催化剂(Pt-PVP/TNR@GC)的制备 |
| 2.2.5 光化学合成亚纳米铂修饰金纳米颗粒(Pt-SN/AuNP)的制备 |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 工作电极的制备 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 2.4 材料的物理表征 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.3 拉曼光谱(Raman) |
| 2.4.4 透射电子显微镜表征(TEM) |
| 2.4.5 电子顺磁共振波谱(EPR) |
| 2.4.6 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
| 2.4.7 紫外可见吸收光谱(UV-vis) |
| 2.4.8 X射线吸收光谱(XAS) |
| 第3章 光化学合成铂纳米颗粒电催化剂及其甲醇电氧化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂p-Pt/TNR@GC的形貌与结构表征 |
| 3.2.1 TNR@GC载体的形貌与结构表征 |
| 3.2.2 p-Pt-TNR@GC催化剂的形貌与结构表征 |
| 3.3 p-Pt/TNR@GC催化剂的甲醇电氧化性能测试 |
| 3.3.1 p-Pt-TNR@GC催化剂的循环伏安测试 |
| 3.3.2 p-Pt-TNR@GC催化剂的甲醇电氧化测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光化学合成铂单原子电催化剂及其电化学析氢性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC的制备与表征 |
| 4.2.1 单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC的制备 |
| 4.2.2 单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC的物理表征 |
| 4.3 单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC的电催化性能研究 |
| 4.3.1 单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC的循环伏安测试 |
| 4.3.2 单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC的线性扫描伏安测试 |
| 4.4 对单原子催化剂Pt-PVP/TNR@GC的第一性原理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 光化学合成亚纳米铂修饰金电催化剂及其甲酸电氧化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 亚纳米铂修饰金的制备 |
| 5.3 亚纳米铂修饰金箔电极的物理表征及电化学性能测试 |
| 5.4 亚纳米Pt修饰Au纳米颗粒的物理表征及电化学测试 |
| 5.5 亚纳米Pt修饰Au纳米颗粒的甲酸电氧化性能 |
| 5.5.1 亚纳米Pt修饰Au纳米颗粒的循环伏安测试 |
| 5.5.2 亚纳米Pt修饰Au纳米颗粒的稳定性测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、制氢装置催化剂的选择及更换的讨论（论文参考文献）
- [1]络合铁脱硫工艺在大型硫磺回收装置尾气达标排放中的应用[J]. 王会强. 石油与天然气化工, 2022(01)
- [2]垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用[D]. 徐晨轩. 浙江大学, 2021(01)
- [3]石墨晶间缺陷孔中原位制备催化剂及其析氢析氧性能的研究[D]. 杨晓帆. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]纳米体吸收全光谱光/热协同制氢机理与实验研究[D]. 唐三力. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [5]水滑石及其衍生物在光电裂解水中的应用[D]. 丁鹏. 扬州大学, 2021(08)
- [6]共轭微孔聚合物的骨架重筑与吸附性能研究[D]. 刘雨川. 吉林大学, 2021(01)
- [7]二硫化钼基电催化剂的设计合成及产氢性能研究[D]. 杜佳峰. 太原理工大学, 2021
- [8]过渡金属氮化物基双功能电催化剂的功能化构建及其水合肼氧化辅助电解水产氢应用研究[D]. 刘怡. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [9]负载型镍铁基复合材料的制备与电化学性能的研究[D]. 吕尊航. 青岛科技大学, 2021(02)
- [10]光化学合成原子级和纳米级铂基催化剂的电催化性能研究[D]. 李灿. 哈尔滨工业大学, 2020(02)