鉬基過渡金屬化合物的可控制備及電催化特性.pdf

1、環(huán)境污染和能源危機(jī)是當(dāng)前中國社會(huì)面臨的巨大挑戰(zhàn)，發(fā)展綠色能源、提高能源利用效率以及去除污染物是當(dāng)今科學(xué)的研究熱點(diǎn)。氫氣是目前國際上公認(rèn)的清潔能源之一，而分解水制各氫氣又是時(shí)下最有效、最有前途的制備方法。然而，要想實(shí)現(xiàn)高效率的分解水必須通過使用催化劑才能實(shí)現(xiàn)，利用催化劑降低分解水的過電壓。所以如何找到價(jià)格低廉、催化高效和儲(chǔ)量豐富的過渡金屬基電催化材料，對(duì)于探究電催化析氫的反應(yīng)機(jī)理和工業(yè)化生產(chǎn)有著重要的理論和實(shí)踐意義。
　　基于電催化

2、分解水中的一個(gè)半反應(yīng)-析氫反應(yīng)，本論文以過渡金屬鉬基材料為基礎(chǔ)，經(jīng)過對(duì)前驅(qū)體的有效控制，利用高溫?zé)峤獾暮铣煞椒ㄖ苽淞算f基金屬硫（硒、氮）化物，有效的提高了電催化析氫性能。主要的研究內(nèi)容如下:
　　(1)以商業(yè)MoO3為Mo源，先通過酸性溶液處理制備MoO3納米棒，然后基于聚苯胺的保護(hù)使樣品在氮?dú)庀蚂褵苽涠嗫誐oN納米棒。通過控制MoN納米棒與導(dǎo)電碳黑的比例，得到高性能的MoN基析氫材料，在電流達(dá)到10mAcm-2時(shí)過點(diǎn)位為162

3、 mV，Tafel斜率為54 mVdec-1。這是因?yàn)镸oN的多空結(jié)構(gòu)提供了更多的反應(yīng)活性位點(diǎn)，同時(shí)導(dǎo)電碳黑有效提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性。
　　(2)利用乙酰丙酮鉬為金屬源，硫粉為硫源，油酸油胺為形貌控制試劑，采用高溫?zé)峤獾姆椒ǎ蒑oS2納米晶。通過比較三種不同溫度下制備的MoS2納米晶的電催化特性，發(fā)現(xiàn)在適中的溫度下得到的MoS2納米晶具有最高的電催化特性，這主要是由于這種納米晶的比表面積較大，活性位點(diǎn)多，極好的暴露了邊緣位置