鉬基復(fù)合電催化劑的制備與產(chǎn)氫性能研究.pdf

1、針對(duì)目前電催化產(chǎn)氫技術(shù)中存在一些關(guān)鍵性問題，如鉑基催化劑價(jià)格高、在地殼的豐度底等問題，主要圍繞著開發(fā)“非鉑基的廉價(jià)產(chǎn)氫電催化劑”這個(gè)目標(biāo)，采用以鉬基化合物作為高效廉價(jià)的產(chǎn)氫電催化劑，以性能為導(dǎo)向進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)合成，從而在一定程度上改進(jìn)了材料的電催化產(chǎn)氫的性能。其主要的研究內(nèi)容如下：
　　1.通在在惰性氣體中煅燒MoOx/苯胺雜化納米線前驅(qū)體，成功制備出MoO2修飾的Mo2C/石墨烯的非貴金屬催化劑。MoO2修飾的Mo2C/石墨

2、烯的結(jié)構(gòu)應(yīng)用X射線粉末衍射、掃描式電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、N2氣吸附脫附技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)表征，與此同時(shí)本文利用線性掃描伏安法、計(jì)時(shí)電流法研究了其在酸性、堿性、中性溶液中的電催化產(chǎn)氫效果。
　　2.通過利用鐵氰化鉀與鉬酸銨物理混合，再加入苯胺使混合物充分浸潤后的混合物，然后在惰性氣體的燒結(jié)下生成Mo2C，為了進(jìn)一步增加材料的電子和質(zhì)子傳導(dǎo)率，加入C3N4作為基底，并通過在惰性氣體下燒結(jié)形成摻氮的高度石墨碳和Mo2C的復(fù)合物。并通過

3、相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行表征，如X射線衍射（XRD）。掃描電鏡（SEM）、線性循環(huán)伏安（LSV）、交流阻抗（EIS）等技術(shù)，通過電化學(xué)表征可以看出，摻C3N4的的Tafel斜率明顯低于沒有摻的，這說明C3N4對(duì)增加材料的電催化產(chǎn)氫性能有一定的影響，沒有經(jīng)過HCl處理的Mo2C的產(chǎn)氫起始相對(duì)于可逆氫電位（RHE）為0.263V，而經(jīng)過HCl處理的Mo2C的產(chǎn)氫起始電位相對(duì)于可逆氫電位（RHE）為0.217V，另一方面，在0.5M H2SO4的塔菲爾

4、斜率，經(jīng)過HCl處理的和沒經(jīng)過HCl處理的Mo2C分別為66mV/dec、95mV/dec。
　　3.MoS2是大家廣泛熟知的脫硫加氫的催化劑，同時(shí)也是經(jīng)典的固體潤滑劑。相反，MoS2很長一段時(shí)間沒有被應(yīng)用到優(yōu)異的電催化產(chǎn)氫催化劑，這是因?yàn)樯逃玫腗oS2有著很差的電催化活性，一方面是導(dǎo)電性比較差，又一方面是活性位點(diǎn)比較少，基于此我們?cè)O(shè)計(jì)了利用碳球法作為模版合成鉬的氧化物，然后在惰性氣體下燒結(jié)生成花狀MoS2。這種方法做的MoS2用