彭业旺:多酸基电催化剂的设计、合成与小分子活化研究论文

彭业旺:多酸基电催化剂的设计、合成与小分子活化研究论文

本文主要研究内容

作者彭业旺(2019)在《多酸基电催化剂的设计、合成与小分子活化研究》一文中研究指出:本文以多酸为前躯体,借助电化学共沉积和高温热解的方法制备了两类结构不同的纳米材料,一类在酸性条件下的析氢反应中表现突出,另一类在碱性条件下的氧还原反应中显示出优异的催化性能。1.利用不同结构类型的磷钨酸盐,借助电化学还原的方法构筑了基于还原氧化石墨烯(RGO)的纳米催化剂。通过XRD、IR、XPS、SEM和TEM等测试手段表征了材料的微观结构。实验结果表明,以[NaP5W30O110]14-{P5W30}为原料时制备的含有Pt2W和WO3异质结构的样品在0.5 M H2SO4溶液中表现出最佳的HER性能以及较高的催化稳定性。在电流密度为40 mA cm-2之前,产氢性能可与商业Pt/C相媲美,然而,在40 mA cm-2之后产氢性能已超过商业Pt/C,在较低的过电位394 mV时,可以为析氢反应提供高达500 mA cm-2的电流密度,远远低于具有相同Pt负载量的商业Pt/C(578 mV)。大电流密度更加有望用于工业上大规模制氢。2.首先以金属有机框架为模板限域金属氧簇(K6CoW12O40){CoW12},然后在Ar气氛下进行高温热解,得到含有W2C或者WN纳米颗粒的多孔碳结构,将其用于碱性体系中的氧还原反应。在0.1 M KOH溶液中,含有WN纳米颗粒材料的催化活性远远超过商业Pt/C,较大的半波电位和惊人的极限电流密度是该材料的两大亮点。以H3[α-PW12O40]{PW12}为前躯体得到的对照样品显示出极差的催化性能,远远低于商业Pt/C。因此,我们构筑了含W2C或者WN纳米颗粒的高活性Co基催化材料。最优催化材料的极限电流密度达到9 mA cm-2,半波电位位于0.85 V(vs.RHE)左右。1000次循环伏安前后的LSV曲线几乎完全重合,表明具有良好的催化稳定性。对比试验证明Co在其中起着至关重要作用。

Abstract

ben wen yi duo suan wei qian qu ti ,jie zhu dian hua xue gong chen ji he gao wen re jie de fang fa zhi bei le liang lei jie gou bu tong de na mi cai liao ,yi lei zai suan xing tiao jian xia de xi qing fan ying zhong biao xian tu chu ,ling yi lei zai jian xing tiao jian xia de yang hai yuan fan ying zhong xian shi chu you yi de cui hua xing neng 。1.li yong bu tong jie gou lei xing de lin wu suan yan ,jie zhu dian hua xue hai yuan de fang fa gou zhu le ji yu hai yuan yang hua dan mo xi (RGO)de na mi cui hua ji 。tong guo XRD、IR、XPS、SEMhe TEMdeng ce shi shou duan biao zheng le cai liao de wei guan jie gou 。shi yan jie guo biao ming ,yi [NaP5W30O110]14-{P5W30}wei yuan liao shi zhi bei de han you Pt2Whe WO3yi zhi jie gou de yang pin zai 0.5 M H2SO4rong ye zhong biao xian chu zui jia de HERxing neng yi ji jiao gao de cui hua wen ding xing 。zai dian liu mi du wei 40 mA cm-2zhi qian ,chan qing xing neng ke yu shang ye Pt/Cxiang pi mei ,ran er ,zai 40 mA cm-2zhi hou chan qing xing neng yi chao guo shang ye Pt/C,zai jiao di de guo dian wei 394 mVshi ,ke yi wei xi qing fan ying di gong gao da 500 mA cm-2de dian liu mi du ,yuan yuan di yu ju you xiang tong Ptfu zai liang de shang ye Pt/C(578 mV)。da dian liu mi du geng jia you wang yong yu gong ye shang da gui mo zhi qing 。2.shou xian yi jin shu you ji kuang jia wei mo ban xian yu jin shu yang cu (K6CoW12O40){CoW12},ran hou zai Arqi fen xia jin hang gao wen re jie ,de dao han you W2Chuo zhe WNna mi ke li de duo kong tan jie gou ,jiang ji yong yu jian xing ti ji zhong de yang hai yuan fan ying 。zai 0.1 M KOHrong ye zhong ,han you WNna mi ke li cai liao de cui hua huo xing yuan yuan chao guo shang ye Pt/C,jiao da de ban bo dian wei he jing ren de ji xian dian liu mi du shi gai cai liao de liang da liang dian 。yi H3[α-PW12O40]{PW12}wei qian qu ti de dao de dui zhao yang pin xian shi chu ji cha de cui hua xing neng ,yuan yuan di yu shang ye Pt/C。yin ci ,wo men gou zhu le han W2Chuo zhe WNna mi ke li de gao huo xing Coji cui hua cai liao 。zui you cui hua cai liao de ji xian dian liu mi du da dao 9 mA cm-2,ban bo dian wei wei yu 0.85 V(vs.RHE)zuo you 。1000ci xun huan fu an qian hou de LSVqu xian ji hu wan quan chong ge ,biao ming ju you liang hao de cui hua wen ding xing 。dui bi shi yan zheng ming Cozai ji zhong qi zhao zhi guan chong yao zuo yong 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自长春理工大学的彭业旺,发表于刊物长春理工大学2019-10-23论文,是一篇关于多酸论文,电沉积论文,析氢反应论文,氧还原反应论文,电流密度论文,长春理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自长春理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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