导　　师： 何传新

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 能源匮乏与环境污染的日益加剧使电解水技术得到了广泛研究。析氢反应(HER)和析氧反应(OER)是电解水过程中的两个半反应过程。现今,铂碳(Pt/C)被认为是最佳的HER催化剂,而IrO与RuO被认为是最佳的OER催化剂。但是,由于贵金属催化剂的高成本及稀缺性限制了其在电解水技术中的应用。因此,非Pt、少Pt催化剂受到越来越广泛的关注,然而,非Pt、少Pt催化剂又往往存在制备时间长,制备过程复杂等缺点。在本论文中,我们基于银纳米线设计合成了系列复合纳米材料,并将其应用于电催化性能研究。主要内容如下:1、通过在银纳米线修饰含氮聚合物,结合Pd纳米粒子,经高温一步制备出界面组成为Pd-C/N的电催化剂。具体包括:以包覆多巴胺的AgNWs为基底吸附直径为4 nm左右的Pd纳米颗粒,经高温煅烧得到了Pd负载的C/N掺杂Ag纳米线(Pd-C/N-AgNWs)。我们详细研究了煅烧温度对催化性能的影响,并且发现煅烧过程中所形成的Pd-C/N界面有助于提高HER催化性能。该催化剂在-10 mA/cm时的过电势仅为111 mV,Tafel斜率为64 mV/dec,并且有很好的HER催化稳定性,可与其他Pd基催化剂相媲美。2、通过在银纳米线修饰含氮聚合物为载体材料,吸附含有银纳米粒子(AgNPs)和钯纳米粒子(PdNPs)的混合纳米粒子,经高温煅烧,得到了另外一种具有N掺杂的壳核结构(AgPd@AgNWs)。在此过程中,可以通过控制两种纳米粒子的比例调节合金纳米线的活性面积的大小,从而调节其催化性能。通过电化学测试得知,当吸附的Pd、Ag摩尔比为1:1时,所制得的催化剂具有最佳的HER活性,并在-10 mA/cm时的过电势为109 mV,Tafel斜率为60 mV/dec,具有很好的HER催化稳定性。这种催化剂不但在一定程度上提高了HER催化性能,而且进一步降低了贵金属Pd的用量。3、以AgNWs构建的网络为基底,Co(NO)·6HO,Fe(NO)·9HO为非贵金属源,利用电化学沉积的方法,在银�

关 键 词： 银纳米线 电催化剂 界面 析氢反应 析氧反应

领　　域： [] []