Mo基析氢催化剂的制备及其氢气析出性能
目前，能源危机日益加剧，人类对于清洁且可再生能源的开发需求也越来越迫切。在各类新能源中，氢能凭借高能量，清洁等特点一直备受关注。在各类制氢技术中，电解水析氢技术具有产物纯度高，零污染清洁可持续等优点，引起了广泛的关注。研发价格低廉、性能高效的电催化析氢催化剂成为近年来的研究热点。其中，Mo基化合物，包括硫化物，氮化物以及碳化物具有很好析氢催化活性和稳定性，并且耐腐蚀性和机械强度较高，在电催化析氢领域具有很好的应用前景。 以仲钼酸铵为钼源，酒石酸为还原剂合成钼前驱体。以硫脲为硫源，与钼前驱研磨混合，在不同温度下煅烧制备得到MoS2催化剂。结果表明，不同煅烧温度导致不同的催化剂形貌，结晶度以及导电性。450℃下煅烧制取的3Mo8S-450催化剂的HER催化活性最好:起始电压为50mV，10mA·cm-2时的过电压为160mV，Tafel斜率为84mV·dec-1。 以仲钼酸铵为钼源，酒石酸为还原剂合成钼前驱体。以硫脲为硫源，乙酸镍为镍源，在200℃水热合成掺镍的硫化钼MoSx-Ni。重点讨论了硫脲和前驱体的质量比和乙酸镍的添加量对催化剂的影响。结果表明，前驱体和硫脲的质量比为1∶4时，催化剂的析氢性能最好。添加量为0.1g乙酸镍后制备出的MoSx-Ni-2催化剂进一步提高了析氢催化活性:起始电压仅为50mV，10mA·cm-2时的过电压仅为240mV;Tafel斜率78.8mV·dec-1。 以仲钼酸铵为钼源，酒石酸为还原剂合成液态钼前驱体。以葡萄糖为碳源，分别在不同温度下水热合成MoO2催化剂。重点讨论了葡萄糖和前驱体的质量比，以及不同水热温度对催化剂的影响。结果表明，在钼前驱∶葡萄糖的质量比为1∶4，水热温度为550℃的条件下制备出的MoO2/C-550具备最好的析氢催化活性:起始电压仅为198mV，10mA·cm-2时的过电压为280mV，Tafel斜率85mV·dec-1。
析氢催化剂;钼基化合物;催化活性;析出性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
银凤翔
2017
中文
TQ426.8
79
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）