鐵系金屬硫化物納米結構調控及其電催化析氧反應研究.pdf

1、人類一直在努力尋求可持續(xù)，清潔和高效的能源轉化和儲存技術，以滿足現(xiàn)代社會的能源需求。在電分解水制氫氣、金屬空氣電池、燃料電池等新型清潔能源轉化和存儲技術中，反應動力學過程遲滯的析氧反應(OER)是制約能源轉化效率的關鍵。設計合成高活性OER電催化劑，理論計算和試驗測試相結合明晰OER機制，以提高OER催化效率，具有重的科學意義?；阼F系過渡金屬硫化物優(yōu)異的電催化性能，本論文嘗試利用不同策略可控合成硫化鈷，并通過不同集流體改善催化劑導電性

2、，試驗測試結合理論計算探討硫化鈷晶相、組成以及表面缺陷對OER活性的影響規(guī)律。本論文的研究內容如下:
　　1.我們以油胺與鈷離子配合物為金屬源、硫化鈉為硫源，在油-水兩相界面沉淀、組裝生成硫化鈷;經進一步溶劑熱熟化過程獲得低晶化度的Co3S4納米片。通過XRD、Raman和XPS光譜表征了納米的組成特性，利用SEM表征了材料的結構特征。通過電化學測試，探討了合成條件對Co3S4納米片OER性能的影響。
　　2.我們采用兩步法

3、在泡沫鎳上合成了“麥穗”狀Co9S8陣列(Co9S8/F-Ni)。首先，我們利用溶劑熱法成功的在泡沫鎳的表面合成了Co3O4納米線陣列(Co3O4/F-Ni);以巰基咪唑為硫源，基于Co-S配位作用，在泡沫鎳表面形成Co9S8/F-Ni前驅體，進一步惰性氣氛熱處理后得到“麥穗”狀Co9S8/F-Ni。與粉體材料的電催化性能對比，表明導電基底可促進Co9S8析氧活性進一步提升。
　　3.我們利用了一步水熱分步控溫的方法，在氧化石墨表