碳化鉬基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及電催化析氫性能研究.pdf

1、貴金屬作為電解水制氫催化劑具有催化活性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，然而高昂的價(jià)格及有限的儲(chǔ)量嚴(yán)重地限制了其大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。近年來(lái)，價(jià)格低廉、性能優(yōu)異、儲(chǔ)量豐富的非貴金屬催化材料受到廣泛的關(guān)注。鉬基復(fù)合材料作為析氫電催化劑具有導(dǎo)電性高、催化性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)。本論文研究了多種碳化鉬復(fù)合材料的合成方法及電催化析氫性能，深入地闡釋了材料高催化活性的內(nèi)在動(dòng)力學(xué)因素，取得的研究成果如下：
　　(1).采用“溶劑熱-高溫碳化”法，通過(guò)調(diào)控

2、溶劑熱和碳化過(guò)程的溫度，獲得了六種不同的碳化鉬/碳納米管復(fù)合材料(Mo2C/CNTS200-700,Mo2C/CNTS200-800,Mo2C/CNTS200-900,Mo2C/CNTS180-800,Mo2C/CNTS220-800和Mo2C/CNTS240-800)。作為陰極析氫催化劑，六種復(fù)合材料都表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性，這與碳化鉬的納米尺寸和超高導(dǎo)電能力的CNT的存在密切相關(guān)；此外，在0.5M H2SO4和1M KOH溶液中，Mo

3、2C/CNTS200-800均表現(xiàn)出最佳的析氫效果，這是由于該材料電化學(xué)活性面積大，導(dǎo)電性好，電阻小等原因造成的。
　　(2).通過(guò)調(diào)節(jié)鉬酸銨和葡萄糖的投料比，得到了MoO2/C，MoC/C和Mo2C/C三種鉬基復(fù)合材料。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，在0.5M H2SO4和1M KOH溶液中，Mo2C/C均表現(xiàn)出相對(duì)于其他2種催化劑較高的析氫催化活性，這與該材料較大的比表面積，超細(xì)的納米顆粒以及較高的電子傳輸能力有著密切的聯(lián)系。