CoCr、NiTi、Ni-NiO片層自支撐電極制備及電催化研究.pdf

1、分解水制備高質(zhì)量比能量密度的氫能是解決能源危機(jī)和環(huán)境治理的重要途徑之一。在電化學(xué)反應(yīng)過程中，中間產(chǎn)物的吸附-脫附行為、電化學(xué)極化、歐姆極化、濃差極化以及載流子傳輸?shù)戎萍s因素，常常引起大的過電位，致使電催化分解水能耗高，從而限制了其實(shí)用化生產(chǎn);在光化學(xué)反應(yīng)過程中，光催化劑和光電極自身的光吸收能力、光生電荷分離效率以及表面催化活性等因素又嚴(yán)重制約著催化劑活性。因而，有效地結(jié)合光化學(xué)和電化學(xué)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)兼具光、電響應(yīng)的催化劑有望實(shí)現(xiàn)高效的分解水

2、。本論文的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、采用沉淀法，以尿素和NH4F為沉淀劑和結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，經(jīng)一步水熱反應(yīng)合成鈷鉻水滑石(CoCr LDH)納米片;進(jìn)一步以碳纖維紙為集流體，在其表面原位生長(zhǎng)CoCr LDH納米片，構(gòu)筑了自支撐型電極。光電化學(xué)測(cè)試表明，由于CoCr LDH良好的催化活性、納米片與基底間緊密接觸，CoCr LDH/碳纖維紙電極顯示出高效的光電催化析氧活性;而且水滑石納米片中，鉻作為吸光組分可明顯降低電化學(xué)析氧過電位。

3、　　2、采用沉淀法，以尿素和NH4F為沉淀劑和結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，經(jīng)一步水熱反應(yīng)合成具有Ti3+摻雜的鎳鈦水滑石(NiTi LDH)納米片;以碳纖維紙為集流體，通過原位生長(zhǎng)策略，構(gòu)筑了自支撐型NiTi LDH/碳纖維紙電極。XPS表征證明，Ti3+的摻雜引入雜質(zhì)能級(jí)，同時(shí)表面缺陷可促進(jìn)電子-空穴的分離，致使光生電子快速傳導(dǎo)至集流體，明顯降低了NiTi LDH的電化學(xué)析氧過電位，提高催化反應(yīng)效率。
　　3、在溶劑熱反應(yīng)中，利用有機(jī)胺對(duì)過渡金