毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述研究背景及意义:氢作为一种高燃烧热值的清洁能源载体,对于解决当前日益严峻的能源短缺和环境污染问题具有重要意义。
与传统的化石燃料( 如天然气、煤) 重整制氢相比,电催化分解水作为一种清洁可再生的制氢工艺具有重要的应用前景。
电解水技术基于电化学分解水的原理,利用可再生电能驱动水分解为氢气和氧气,被认为是最有前途和可持续性的产氢途径之一。
然而,电水解必须使用高效的催化剂,因此,开发高效,廉价,稳定的催化剂成为巨大挑战和发展方向。
目前作为电解水催化剂的材料主要有贵金属基材料(Pt),非贵金属基材料等。
由于贵金属基材料储量稀少且成本高昂,无法大量投入使用,因此,对于非贵金属基材料的研究显得十分必要和紧迫,电化学水分解对于解决当前日益严峻的能源短缺和环境污染问题同样具有重要的意义。
研究现状:近几年来,大量研究者对用于电催化分解水的非贵金属催化剂进行了大量的研究工作,开发了一系列的低成本,高效的非贵金属催化剂,主要有:过渡金属氧化物,比如单一金属氧化物和混合金属氧化物;过度金属氢氧化物;碳材料等。
对于过渡金属氧化物,在众多过渡金属催化剂中,钴基化合物被证明是具有很强竞争力的电催化剂,这类催化剂具有较好的催化活性和较高的稳定性,且钴基化合物成本低而且资源丰富,研究表明,其电催化的活性与其比表面积的密切相关,比表面积大,有着优异的催化活性[1]。
锰氧化物由于具有多种晶相结构和价态也表现出了优异的电催化性能,并且将Mn3O4负载在泡沫镍上得到的Mn3O4/NF电催化剂在有着很低的起始电位同时稳定性测试中也表现出了较低的稳定性[2]。
铁作为地壳中含量第二高的金属元素,资源丰富且价格低廉,清华大学SUN将α-Fe2O3负载在碳纳米管上制备了α-Fe2O3/CNTs电催化剂[3],此催化剂表现出了优异的氧气还原催化活性和较强的抗甲醇能力和较高稳定性,虽未测试其的电催化性能,但为以后研究铁和铁基化合物在电催化中的应用做了有益探索。
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