二硫化钼基纳米复合材料的可控制备及其电催化性能研究
发布时间：2024-03-02 04:49
随着化石能源的日渐枯竭,以及全球变暖日益加剧,氢能作为零碳能源正在脱颖而出,在众多产氢方法中,电解水产氢凭借绿色环保的巨大优势,备受人们的关注;同时,将大气中的CO2经过电还原转化为燃料或各种精细化学品也引起了广泛的注意。二硫化钼(Mo S2)由于比表面积较大,化学性质稳定,成本低等优点,在电解水析氢(HER)和CO2电化学还原(CO2 RR)领域已经有了广泛的研究。但天然的2H-Mo S2导电性较低且活性位点有限,通过形态控制设计纳米结构,将2H相转变为1T相,增加活性位点,增强导电性是非常有必要的。基于此,本论文围绕简化Mo S2基复合材料的制备过程和提高其催化活性和稳定性,成功制备出两种Mo S2基的复合纳米材料,并研究了复合材料的催化性能。具体研究工作如下:(1)采用一步溶剂热模板法,通过调节溶剂极性和模板前体比,成功地合成了纳米棒(NR),多层分级空心纳米球(HHNS)和实心纳米球(SNS)三种不同形态的CuS@MoS
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 全球能源发展状况
1.2 电催化水分解简介
1.2.1 电催化析氢的反应原理
1.2.2 HER催化剂的研究现状
1.2.3 HER催化剂活性的评价方法
1.3 电化学还原二氧化碳简介
1.3.1 电化学还原二氧化碳的反应机理
1.3.2 CO2RR催化剂的研究现状
1.4 MoS2概述
1.4.1 MoS2的结构和性质
1.4.2 MoS2的制备方法
1.4.3 MoS2的电催化性能调控研究
1.4.3.1 提高MoS2活性边缘位点的比例
1.4.3.2 调控MoS2的导电性
1.5 立题依据与研究内容
1.5.1 立题依据
1.5.2 研究内容
第二章 CuS@MoS2异质结构的调控及其在CO2RR中的初步应用
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.2.3 棒状CuS@MoS2复合纳米粒子(CuS@MoS2NR)的制备
2.2.4 多层分级球状CuS@MoS2复合纳米粒子(CuS@MoS2HHNS)的制备
2.2.5 实心球状CuS@MoS2复合纳米粒子(CuS@MoS2SNS)的制备
2.2.6 CuS@MoS2 复合纳米材料催化性能的研究
2.3 分析表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 X射线衍射仪(XRD)
2.3.4 显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman)
2.3.5 X射线光电子能谱分析仪(XPS)
2.3.6 全自动比表面积与微孔物理分析仪(BET)
2.3.7 傅里叶变换近红外光谱仪(FT-IR)
2.4 结果与讨论
2.4.1 CuS@MoS2 复合材料的结构表征
2.4.2 反应条件对CuS@MoS2复合材料结构的影响
2.4.3 CuS@MoS2 HHNS复合材料成核机理研究
2.4.4 Ag@MoS2复合纳米粒子的结构表征
2.4.5 CuS@MoS2 复合材料的CO2RR性能研究
2.5 本章小结
第三章 MOF衍生C/ZrO2@1T-2H MoS2 异质结构的形态可控制备及其HER性能的改善
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.2.3 UiO-66纳米粒子的制备
3.2.4 C/ZrO2@MoS2 纳米粒子的制备
3.2.5 UiO-66/MoS2 复合纳米粒子的制备
3.3 分析表征
3.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
3.3.2 透射电子显微镜(TEM)
3.3.3 X射线衍射仪(XRD)
3.3.4 显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman)
3.3.5 X射线光电子能谱分析仪(XPS)
3.3.6 电化学测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 C/ZrO2@MoS2 复合材料的结构表征
3.4.2 反应条件对C/ZrO2@MoS2 复合材料结构的影响
3.4.3 C/ZrO2@MoS2 复合材料HER性能的研究
3.5 本章小结
第四章 主要结论与展望
4.1 主要结论
4.1.1 CuS@MoS2 异质结构的调控及其在CO2RR中的初步应用
4.1.2 MOF衍生C/ZrO2@1T-2HMoS2 异质结构的形态可控制备及其HER性能的改善
4.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间取得的研究成果
本文编号：3916359
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 全球能源发展状况
1.2 电催化水分解简介
1.2.1 电催化析氢的反应原理
1.2.2 HER催化剂的研究现状
1.2.3 HER催化剂活性的评价方法
1.3 电化学还原二氧化碳简介
1.3.1 电化学还原二氧化碳的反应机理
1.3.2 CO2RR催化剂的研究现状
1.4 MoS2概述
1.4.1 MoS2的结构和性质
1.4.2 MoS2的制备方法
1.4.3 MoS2的电催化性能调控研究
1.4.3.1 提高MoS2活性边缘位点的比例
1.4.3.2 调控MoS2的导电性
1.5 立题依据与研究内容
1.5.1 立题依据
1.5.2 研究内容
第二章 CuS@MoS2异质结构的调控及其在CO2RR中的初步应用
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.2.3 棒状CuS@MoS2复合纳米粒子(CuS@MoS2NR)的制备
2.2.4 多层分级球状CuS@MoS2复合纳米粒子(CuS@MoS2HHNS)的制备
2.2.5 实心球状CuS@MoS2复合纳米粒子(CuS@MoS2SNS)的制备
2.2.6 CuS@MoS2 复合纳米材料催化性能的研究
2.3 分析表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 X射线衍射仪(XRD)
2.3.4 显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman)
2.3.5 X射线光电子能谱分析仪(XPS)
2.3.6 全自动比表面积与微孔物理分析仪(BET)
2.3.7 傅里叶变换近红外光谱仪(FT-IR)
2.4 结果与讨论
2.4.1 CuS@MoS2 复合材料的结构表征
2.4.2 反应条件对CuS@MoS2复合材料结构的影响
2.4.3 CuS@MoS2 HHNS复合材料成核机理研究
2.4.4 Ag@MoS2复合纳米粒子的结构表征
2.4.5 CuS@MoS2 复合材料的CO2RR性能研究
2.5 本章小结
第三章 MOF衍生C/ZrO2@1T-2H MoS2 异质结构的形态可控制备及其HER性能的改善
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.2.3 UiO-66纳米粒子的制备
3.2.4 C/ZrO2@MoS2 纳米粒子的制备
3.2.5 UiO-66/MoS2 复合纳米粒子的制备
3.3 分析表征
3.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
3.3.2 透射电子显微镜(TEM)
3.3.3 X射线衍射仪(XRD)
3.3.4 显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman)
3.3.5 X射线光电子能谱分析仪(XPS)
3.3.6 电化学测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 C/ZrO2@MoS2 复合材料的结构表征
3.4.2 反应条件对C/ZrO2@MoS2 复合材料结构的影响
3.4.3 C/ZrO2@MoS2 复合材料HER性能的研究
3.5 本章小结
第四章 主要结论与展望
4.1 主要结论
4.1.1 CuS@MoS2 异质结构的调控及其在CO2RR中的初步应用
4.1.2 MOF衍生C/ZrO2@1T-2HMoS2 异质结构的形态可控制备及其HER性能的改善
4.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间取得的研究成果
本文编号：3916359
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3916359.html
