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探索钌基催化剂在高效电催化氢析出氧化反应中的作用
目录
文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1.1氢能发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.2电催化氧化制氢技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.2钌基催化剂的特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.2.1物理化学性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1.2.2在电催化领域的应用潜力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.3本研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
钌基催化剂的结构与性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.1钌基催化剂的合成方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.1.1溶胶凝胶法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.1.2微乳液法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.1.3共沉淀法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.2钌基催化剂的表征技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.2.1X射线衍射分析(XRD)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.2.2透射电子显微镜分析(TEM)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.2.3紫外可见分光光度计分析(UVVis)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.3钌基催化剂的电子结构调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.3.1掺杂效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2.3.2表面修饰．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
钌基催化剂在电催化析氢反应中的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.1电催化析氢反应机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.2钌基催化剂对析氢反应的活性影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3.2.1本征活性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.2.2催化剂载体的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.3钌基催化剂对析氢反应选择性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.3.1氢与氧还原反应的竞争．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.3.2副反应的抑制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
钌基催化剂在电催化氧化反应中的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
4.1电催化氧化反应的类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.1.1烃类氧化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
4.1.2醛类氧化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
4.2钌基催化剂对氧化反应的活性影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
4.2.1催化剂的本征活性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
4.2.2催化剂与反应物的相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
4.3钌基催化剂对氧化反应选择性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
4.3.1主产物与副产物的控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
4.3.2反应路径的调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
钌基催化剂的稳
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