碱性水电解制氢中镍基电极催化剂的研究进展与趋势分析.docxVIP

碱性水电解制氢中镍基电极催化剂的研究进展与趋势分析

目录

一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1碱性水电解制氢技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1碱性水电解技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2碱性水电解技术发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2镍基电极催化剂在碱性水电解中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1镍基电极催化剂的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.2镍基电极催化剂的研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.3本文研究目的与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

二、镍基电极催化剂的组成与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1镍基电极催化剂的活性组分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.1.1镍的物理化学性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1.2镍与其他活性组分的协同作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.2镍基电极催化剂的助催化剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2.1助催化剂的种类与作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.2助催化剂对催化剂性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.3镍基电极催化剂的载体．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.3.1载体的种类与选择原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.2载体对催化剂性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.4镍基电极催化剂的结构调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.4.1纳米结构催化剂的制备与性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.4.2多孔结构催化剂的制备与性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

三、镍基电极催化剂的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1化学共沉淀法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1.1化学共沉淀法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1.2化学共沉淀法制备镍基电极催化剂的工艺优化．．．．．．．．．．．．40

3.2水热/溶剂热法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.2.1水热/溶剂热法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2.2水热/溶剂热法制备镍基电极催化剂的优势．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3微乳液法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3.1微乳液法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.3.2微乳液法制备镍基电极催化剂的机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.4其他制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.4.1物理气相沉积法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.4.2溶胶凝胶法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

四、镍基电极催化剂的性能表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.1结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.1.1X射线衍射分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.1.2透射电子显微镜分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.2化学组成表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．