收藏本站
《扬州大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

功能导向合成镍基纳米材料及其能源与环境应用研究

李婉蓉  
【摘要】:随着现代社会的飞速发展,传统化石燃料的过度消费以及燃烧带来的环境问题,迫使人们发展清洁的可再生能源,而氢气作为最佳的传统化石燃料替代品,在近几十年中受到了人们的广泛关注。考虑到环境友好性,利用电催化来分解水制氢就成为了制备氢气的最佳途径,因此,为了提升电解水制氢的效率,降低成本,就需要我们开发高效稳定的电催化剂。考虑到工业电解水制氢均在碱性环境下进行,而目前已有的析氢反应电催化剂在碱性环境中的性能较之酸性环境都有下降,因此,制备出在碱性环境下具有高效性和稳定性的析氢反应电催化剂己成为目前人们研究的热点。本论文以镍基纳米材料为衬底,通过与二硫化钼的复合制备出镍基材料/二硫化钼异质结构复合样品,利用异质界面的协同效应加速碱性析氢反应速率,并进一步通过电子结构调整提升材料在碱性环境下的电化学析氢性能。另一方面,电磁波设备已经广泛应用于各种领域,在带来巨大便利的同时,也带来了日益突出的电磁干扰问题。而为了减少有害电磁波带来的污染,就需要研制出具有高效微波吸收性能的材料。所以本文以镍基材料为基础,通过硫化提高材料电导率,获得优异的吸波和电磁屏蔽性能。本论文的研究内容如下:(1)成功实现二硫化钼负载于镍基硫族化合物纳米异质结构的可控制备。分别制备出NiS/MoS2,NiSe/MoS2和NiSe2/MoS2三种不同的异质结构样品,通过异质界面的协同效应实现碱性析氢性能的大幅提升。通过对三种异质结构性能和结构的比较分析,得益于NiS更高的Volmer步骤催化活性,NiS/MoS2样品具有三者间最佳的性能,其在10mA/cm2的电流密度下过电位仅为174 mV,Tafel斜率为70.2 mV/dec,并且具有良好的稳定性。(2)基于第一部分工作,进一步通过异质元素掺杂的手段调整镍基材料针对Volmer步骤的反应速率。通过调节反应物中镍元素和钒元素的比例,制备出不同比例的V掺杂Ni基/MoS2异质结构样品。通过碱性环境下的HER性能测试与比较,发现当Ni:V=3:l时,获得了具有最佳性能的样品,其在10mA/cm2的电流密度下过电位仅为173.6mV,Tafel斜率仅为92 mV/dec。(3)成功制备出NiCo2S4样品材料,利用其高导电性,在微波范围内获得了显著的介电损耗,并且通过优化,在负载仅为20wt%时就可以达到49.1 dB的反射损耗。另外,NiCo2S4样品材料也展现出了强大的电磁干扰屏蔽能力,在X波段,50 wt%的NCS复介材料可获得高于55 dB的电磁干扰屏蔽性能。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:O643.36;TQ116.2

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫宏芹;;浅述纳米材料的生产现状及其在化工生产中的应用[J];中国粉体工业;2008年05期
2 王策;;有机纳米材料成为研究焦点[J];国际学术动态;2003年02期
3 孙镇镇;;我国纳米材料发展问题与前景展望[J];中国粉体工业;2016年05期
4 ;法国对纳米材料实施申报制度[J];中国粉体工业;2013年02期
5 郭建民;;纳米材料在化工生产中的应用[J];常州轻工职业技术学院学报;2005年03期
6 ;国际标准化组织发布纳米材料分类新标准[J];中国粉体工业;2010年05期
7 李彦菊;高飞;;纳米材料研究进展[J];甘肃石油和化工;2011年04期
8 ;我国正式实施七项纳米材料国家标准[J];中国粉体工业;2008年02期
9 ;新型二维纳米材料可能带来电子工业革命[J];中国粉体工业;2013年01期
10 舒茜;;纳米材料的性质及制备[J];广东化工;2018年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘倩;陆达伟;张托雅;江桂斌;;稳定同位素分析在纳米材料环境行为研究中的应用[A];全国环境纳米技术及生物效应学术研讨会摘要集[C];2016年
2 马晓玥;;几种典型纳米材料对植物吸收芘的影响[A];2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会论文摘要集[C];2019年
3 张立德;;纳米材料和产业面临的新转折和新挑战[A];中国稀土产业发展工程科技论坛专家报告集[C];2005年
4 李钟号;;离子液体调控纳米材料的合成及其电催化性能研究[A];中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第二分会:功能微纳米材料[C];2017年
5 常丽君;;未来纳米材料设计:进化与计算的结合[A];《科学与现代化》2015年第1期(总第062期)[C];2015年
6 谭志强;刘景富;阴永光;江桂斌;;中空纤维流场流分离技术在典型纳米材料环境行为研究中的应用[A];中国化学会第十一届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会(食品与环境分析分会)论文摘要集[C];2016年
7 王伟智;卢雅静;徐雅飞;刘倩;汪欣欣;;花状结构硫化镉纳米材料:液相制备与光催化性能[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十二分会:能源纳米材料物理化学[C];2016年
8 黄义;史艳梅;张競方;李凯丹;许蕊;禚司飞;吴睿;张兵;;纳米材料的可控化学转化与能源催化[A];第七届全国物理无机化学学术会议论文集[C];2016年
9 黄岭;黄维;;钪基荧光纳米材料[A];第十四届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2016年
10 杨帆;赵盼盼;赵志钢;廖秋霞;张阳;;利用离子液体液相支撑膜萃取耦合联动高通量制备稀土纳米材料[A];中国稀土学会2017学术年会摘要集[C];2017年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周舟;纳米材料口罩可全天高效杀菌[N];中国科学报;2018年
2 李木子;纳米材料选择性吸附具有重要应用价值[N];中国科学报;2012年
3 本报记者 李军;纳米材料加速传统行业升级[N];中国化工报;2013年
4 郭桦;银纳米材料打造新屏幕[N];中国化工报;2014年
5 谭永江 唐田 曹毅;河南大学纳米材料成果通过鉴定[N];科学时报;2011年
6 记者 肖洁;“特洛伊木马”引发纳米材料过敏[N];中国科学报;2012年
7 北极光董事总经理 杨磊 本报记者 李文博 整理;我投资了三星的竞争对手[N];经济观察报;2014年
8 记者 王潇雨;新纳米材料递送核酸简单高效[N];健康报;2018年
9 中国科学院化学研究所绿色印刷重点实验室主任 宋延林;纳米材料让印刷更“绿”[N];中国新闻出版广电报;2019年
10 本报记者 李晨;不忘报国心,助力纳米材料科研发展[N];中国科学报;2018年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 储云绵;同源肿瘤细胞膜仿生的纳米材料在胰腺癌治疗效果的初步探讨[D];北京协和医学院;2019年
2 冯阳;几种稀土氟化物纳米材料的合成及其生物成像研究[D];中国科学技术大学;2019年
3 杨东;二维纳米材料在能源与器件方面的应用与研究[D];中国科学技术大学;2019年
4 徐冰玉;含铕纳米材料的制备及性能研究[D];黑龙江大学;2019年
5 朱晓青;功能钼钴基纳米材料的制备及其在电化学领域中的应用[D];中国科学技术大学;2019年
6 王超;纳米材料在克服肿瘤化疗缺陷中的探索与应用[D];中国科学技术大学;2019年
7 赵妍;基于生物相容性良好的纳米材料的光热治疗在糖尿病创面感染方面的应用探究[D];天津医科大学;2019年
8 李宝迎;Co、Fe、Zn基金属氧化物复合材料的制备及其催化性能研究[D];中国地质大学(北京);2019年
9 罗天烈;喹诺酮类抗生素和人工纳米材料对大型溞的光致毒性效应[D];大连理工大学;2019年
10 周钢;二维纳米材料电子结构的调控及其析氢动力学研究[D];南京大学;2019年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李婉蓉;功能导向合成镍基纳米材料及其能源与环境应用研究[D];扬州大学;2019年
2 姚天书;层状钙钛矿纳米材料的制备与磁光性能研究[D];扬州大学;2019年
3 杨靓;配体稳定的低维金纳米材料的结构和性质的理论研究[D];湘潭大学;2019年
4 张丽;无机杂多酸-金属有机骨架复合材料的合成及其性能研究[D];扬州大学;2019年
5 沐亚新;荧光纳米材料的制备及其在传感与细胞成像中的应用研究[D];南昌大学;2019年
6 魏超超;基于金纳米材料的多功能纳米药物输送系统的构建及其在生物医学领域的应用[D];南昌大学;2019年
7 郭凯妍;基于钴基氧化物的中空双壳结构纳米材料的合成及其电化学传感应用[D];浙江师范大学;2019年
8 宋相位;由香蕉皮衍生的树突状金纳米材料及其对肿瘤生长和迁移的双重抑制作用[D];南昌大学;2019年
9 黄先燕;铂镍合金纳米材料的可控合成及其析氢和氧还原性能研究[D];浙江师范大学;2019年
10 张园媛;MOF衍生纳米材料的制备及其电催化性能研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026