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《中国石油大学(华东)》 2017年
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Co_3O_4纳米电催化剂的制备及其析氧性能研究

周震  
【摘要】:氢气因为其无污染,能量密度高等优势被认为是21世界最具有应用前景的能源之一,在整个可再生能源体系中有巨大的潜力。电催化分解水作为非常有吸引力的获得氢气的方式,被科研工作者视为有巨大潜力的高效率的能量转化和能量存储系统。而阻碍该系统从理论到实际应用最重要的原因之一是析氧反应(OER)的惰性的动力学。通过设计合成特殊形貌结构的过渡金属氧化物材料,可开发出高效的电催化剂。本文主要以Co_3O_4纳米材料的控制合成为研究重点,通过不同方法合成不同形貌的催化剂来提高其OER电催化活性。本文第二章以ZIF-8为模版,制备Co_3O_4-ZIF-8纳米颗粒,并与以ZIF-67直接制备的Co_3O_4相比较得出Co_3O_4-ZIF-8具有更高的电催化活性,其OER反应初始电位为1.50 V vs.RHE。在10 mA·cm~(-2)的电流密度下,Co_3O_4-ZIF-8的电位为1.63 V vs.RHE,并且具有良好的循环稳定性能。发展了一种在室温下简单的溶剂中的配位反应,合成了一种片状的钴的配合物:Co(mIM)·H_2O。并对其进行热处理得到Co_3O_4纳米片。其OER反应初始电位为1.45 V vs.RHE。在10 mA·cm~(-2)的电流密度下,其电位仅为1.60 V vs.RHE,并且在2000次循环后,催化剂仍具有稳定的电催化活性。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O643.36;TB383.1

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