一、多孔电沉积制备纳米线（论文文献综述）
鲁梦洁[1]（2021）在《高效过渡金属Ni/Co基催化剂的构筑及电催化性能的研究》文中研究表明世界经济发展和人类赖以生存的基础是能源,然而现阶段人类面临的两大难题是以化石燃料为主的能源日益枯竭及其使用带来的严重环境污染问题。故发展可再生清洁能源迫在眉睫,刻不容缓。说到底,未来国际竞争的核心是能源,掌握了清洁可再生能源技术的国家将在国际竞争中占据主导位置,成为经济发展的中心。能源问题不仅是科学问题,经济问题,也是战略问题。近年来清洁可再生能源的研发逐渐加大,渐成体系。在众多清洁可再生能源中,氢能因其燃烧热值大,无污染,来源广,被认为是化石燃料的最佳替代。电催化水分解制氢技术,是目前制备清洁可再生能源氢能最具潜力的绿色无污染途径。电催化水分解过程分为两个半反应:阴极的析氢反应（HER）和阳极的析氧反应（OER）,这两个半反应在电解水制氢过程中至关重要,决定了电解水制氢的产出情况。理想条件下电解水制氢所需的理论电压为1.23 V,然而实际条件下电解水制氢反应过程中所需的活化能垒较高,其实际外加电压往往远远大于理论值,故需开发高效的催化剂来降低催化反应能垒,最终达到提高能量转化效率,降低制氢成本的目的。目前,最有效的HER和OER催化剂,是贵金属Pt基催化剂和Ir、Ru基催化剂,但贵金属的稀缺性和高成本,限制了贵金属催化剂在工业上的大规模应用,随之限制了电催化水分解制氢技术发展。因此,发展高效、稳定的廉价过渡金属基催化剂替代贵金属催化剂,降低过电势,减少能耗,提高能量转化效率,成了电解水制氢走向大规模工业生产应用最为关键的一步。理想的催化剂应该具备以下四个明显的特点:（1）催化活性高,过电势低,具有可以媲美甚至超越贵金属催化剂的催化活性;（2）长时间工作稳定性好,催化剂稳定性持续工作的时间越长越好,最好能保持催化活性几年,甚至十几年不失活;（3）催化材料廉价、易得、环保,可以满足大规模推广的需求;（4）催化剂合成过程简单低耗易扩展,可大规模流水线式的生产。目前已报道的催化剂材料都不能同时满足以上要求,要想得到理想的催化剂,需要研究者付出大量的时间和精力,在茫茫材料海洋中,探索不同组分,不同结构,不同形貌,不同催化特性等的催化材料,总结经验,发现规律,最终设计研发出理想的的催化剂,为电解水制氢的普及打下坚实的基础。本文对催化剂的设计,主要集中在:（1）催化剂纳米材料结构阵列化,开发自支撑纳米结构阵列催化剂电极,最大程度的暴露催化活性位点,提高催化剂活性位点的利用率,进而最大限度提高催化剂的催化活性和稳定性;（2）利用掺杂,异相引入等手段优化催化剂材料的电子结构,进而提高催化剂材料的本征催化活性。通过不同手段的相互结合,最终合理设计并制备出一系列催化活性高,稳定性能好的非贵金属Ni/Co基自支撑的电催化剂材料,并进一步通过对其催化活性性能的研究分析,对催化剂材料的电子结构与催化性能内在联系加以探讨和总结。本文的具体研究内容如下:（1）过渡金属磷化物具有独特的价电子构型和丰富多样的晶体结构,被认为是潜在的优异HER催化剂材料。已有报道过渡金属磷化物CoP作为双功能催化剂用于全解水制氢,但其催化活性欠佳,因此本文的出发点为调控CoP催化剂的形貌,增加暴露的催化活性位点数目和引入N掺杂,调控金属磷化物的电子结构,进而提高CoP的双功能催化活性和稳定性,最终得到催化活性高,稳定性好的催化剂材料。基于以上思路,我们利用自牺牲MOF（Metal-Organic Framework）模板法,合成了正十二面体的CoP纳米结构催化剂,并巧妙地引入了电负性更强的N原子掺杂,制备了3D自支撑N-CoO@CoP糖葫芦状纳米阵列双功能催化剂。在碱性电解液中,100 m A cm-2的电流密度下,其OER和HER的过电势比较低分别为332 m V和201 m V,当N-CoO@CoP催化剂被同时用于二电极全解水电解槽的阴极和阳极时,其在100 m A cm-2的电流密度下的电压为1.79 V。N-CoO@CoP催化剂的高催化活性是通过促进反应过程中传质和传荷过程,优化催化剂电子结构和暴露更多催化活性位点的途径实现的,这提升了催化剂的催化活性和稳定性。这项工作,验证了利用自牺牲MOF模板法调控催化剂材料纳米形貌可行性,证实了N-CoO@CoP是一种高效的双功能电催化剂材料,可用于提高电解水整体反应的能量转化效率,为相关催化材料的合成提供了新的思路。（2）我们创造性地改进了导电性基底的结构,通过对三维立体多孔泡沫铜基底进行化学腐蚀,在其表面生成了均匀的CuO纳米阵列,制备了CuO/Cu混合泡沫。混合泡沫的优势在于:增加基底的几何表面积,为催化剂材料提供更多附着点,更大范围地收集和转移电子,实现最高效的电子运输。基于对催化剂材料的组分、形貌、结构的最优调控,我们利用简单环保的电沉积法在CuO纳米线合成Ni-Co-S超薄多孔纳米片,制备了3D分级自支撑Ni-Co-S@CuO/Cu纳米片阵列催化剂。碱性催化产氧测试显示Ni-Co-S@CuO/Cu材料催化活性,在10和100 m A cm-2的电流密度下的过电势为240和309 m V。其催化活性除了跟自身的3D分级自支撑结构有关,还跟金属硫化物的边缘活性效应有关,超薄多孔的Ni-Co-S纳米片,可以暴露更多的活性位点,进而进一步提升了催化剂催化活性。以上结果证明,Ni-Co-S@CuO/Cu是一种高效的碱性OER催化剂材料,其简单易扩展的合成方法满足工业大规模应用的需求。（3）过渡金属氮化物在形成的过程中,随着N原子的插入会使晶格发生变化,金属原子之间的间距发生改变,金属d轨道间距也随之改变,d轨道的变化会导致费米能级上态密度的重构,研究者认为态密度再分配使得金属氮化物产生了类似贵金属的催化活性,从而可以提升其催化性能。基于此,我们通过异相引入,构建异质界面,利用富含氧空穴的促进剂Ce O2与过渡金属氮化物Co4N耦合,成功地在导电基底上合成了自支撑的Co4N-Ce O2/NF多孔纳米线阵列催化剂。将Ce O2锚定在Co4N中,可以优化催化剂表面的电子结构,降低催化反应能垒,且制备的催化剂具有超亲水和超疏水特性,促进水的吸附/解离,从而显着提高了催化剂碱性HER性能。在1.0 M KOH电解液中,电流密度分别为10和100 m A cm-2时分别展示出52和149 m V的超低过电势,催化活性与Pt基贵金属相当,并具有更好的稳定性。以上结果证实,Co4N-Ce O2/NF是一种高效碱性HER催化剂,其性能远超其他报道过的大多数碱性HER催化剂,与贵金属Pt基催化剂媲美,为相关催化剂催化活性的提升提供了有效的策略。（4）金属硫化物普遍具有良好的导电性和结构稳定性,是近年来发展比较快的一类催化剂材料,一些导电金属硫化物被报道出有优异的催化产氧活性,在催化领域中的发展潜力不容小觑。基于对富含氧空穴的促进剂Ce O2的研究,我们在金属硫化物的合成过程中加入铈盐,通过对反应物浓度的调控,一步水热法在导电基底泡沫镍上合成自支撑Ce-Ni3S2/NiS@NF纳米芽阵列催化剂电极。通过结构表征我们发现,Ce种类的存在,直接决定催化剂的晶体结构相,Ce阻碍纯相Ni3S2的合成,进而生成界面丰富的多相Ni3S2/NiS催化剂。再者,Ce物种的耦合可以调节催化剂电子结构,从而降低催化反应能垒,有助于增强Ce-Ni3S2/NiS@NF电催化剂的OER活性。Ce-Ni3S2/NiS@NF电极的超亲水性和超疏水性进一步促进了传质过程,提升催化活性位点的利用率。因此,Ce-Ni3S2/NiS@NF电极具有优异的碱性OER活性,在10和100 m A cm-2的电流密度下,可实现236和350 m V的低过电势,且其法拉第效率可达99%,这些结果证实Ce-Ni3S2/NiS@NF催化剂电极设计的合理性,优于很多报道的其他相关OER催化剂,为相关催化剂的简单制备和活性改善提供了新的思路。
刘福燕[2]（2021）在《铁系金属氧化物的制备、（光）电化学性能及应用的研究》文中认为(光)电化学技术是一种与人类的生产和生活紧密相关的科学技术,被广泛应用在化工、冶金、电子、金属的腐蚀和保护、能源、机械、生物等领域,尤其是在生物医药和环境能源方面的应用日益受到人们重视。在生物医药领域中,通过（光）电化学方法来快速、准确地检测葡萄糖含量在糖尿病的临床诊断和治疗方面具有重要意义。在环境能源方面,利用（光）电化学分解水制氢被人们认为是解决全球性环境污染和能源危机的有效途径。（光）电化学方法无论是用来检测葡萄糖,还是用来分解水制氢,其中一个关键问题是电极材料的制备。许多材料被用于组建（光）电极,如碳基材料、金属氧化物、氮化物、氢氧化物、硫化物等,其中过渡金属氧化物的储量丰富、价格低廉、稳定性好,是比较理想的、研究最为广泛的（光）电催化材料。但是由于氧化物的本征导电性差,限制了其（光）电化学性能和实际应用,因此增强氧化物的导电性是提高（光）电化学性能的关键,此外氧化物的比表面积也是影响催化活性的重要因素。由于铁系金属氧化物具有成本低、制备工艺简单等优点,所以本文选取铁系金属氧化物作为制备电极的材料,研究了铁系金属氧化物的制备过程,并通过对材料的晶体结构、形貌结构、缺陷等进行分析,进一步探究其对（光）电化学性能和生物传感器检测性能的影响。主要研究内容及结论如下:在第一章中,首先是对铁系金属氧化物和（光）电化学的基本介绍,包括铁系元素的组成、应用领域和制备方法,以及（光）电化学的应用和发展。然后介绍了（光）电化学分解水制氢的研究背景、工作原理,并提出了增强OER性能是提高产氢效率的关键,此外还分析总结了（光）电化学分解水的研究进展和评价催化剂性能的指标参数。之后是关于（光）电化学传感器的介绍,以及其用于检测葡萄糖的基本原理及研究进展。最后是本论文的选题意义及主要研究内容。第二章是氧化铁（α-Fe2O3）电极的制备及其在光电化学分解水和无酶葡萄糖传感器方面的应用研究。首先通过改变水热反应时间和退火过程中的降温速率来合成α-Fe2O3电极,然后探究了电极在光电化学分解水中的应用,并找到具有最佳光电性能的α-Fe2O3光电极的制备条件。随后,进一步在α-Fe2O3表面负载Co-Pi助催化剂,不仅降低了起始电位,而且还增加了光电流密度,这主要是由于表面负载的Co-Pi有利于光生载流子的分离,进而提高了 α-Fe2O3的光电性能。在制备电极的过程中,偶然发现退火处理时的降温速率对α-Fe2O3的光电活性有很大的影响,光电流密度随降温速率的增大而显着增加,但是起始电位并没有明显变化,这可能主要是由于降温速率的变化没有引起禁带宽度的明显变化导致的。通过多种表征和分析方法表明,当增大降温速率时,α-Fe2O3光电极的表面颗粒逐渐变大,氧空位的含量增加,载流子浓度增大,电极/电解液界面处的电荷转移阻力减小。因此,α-Fe2O3光电极的导电性增强是光电性能提高的主要原因,这就为提高α-Fe2O3电极的光电性能提供了一种新方法。此外,还利用热蒸发法对α-Fe2O3进行Sn掺杂,使α-Fe2O3光电极的光电流密度提高了 1.67倍,所以,Sn元素掺杂也是提高α-Fe2O3光电化学性能的有效方法。利用旋涂法制备了具有不同厚度和表面颗粒大小的α-Fe2O3薄膜光电极,通过改变前驱液浓度和旋涂层数来调控表面颗粒大小和薄膜厚度,并探究了其对α-Fe2O3光电性能的影响。α-Fe2O3光电极的光电流密度随着旋涂层数的增加是先升高后降低的趋势,这是由于当旋涂层数增加时,电极上α-Fe2O3光活性材料的含量增加,被光激发产生更多的光生载流子,从而使光电流密度增加,但是考虑到α-Fe2O3的空穴扩散自由程比较短,当薄膜太厚时将不利于光生载流子的分离,因此α-Fe2O3的光电流密度后来又降低了。此外,α-Fe2O3电极的表面颗粒尺寸随前驱液浓度的增加而变大,当α-Fe2O3薄膜均匀地完全覆盖在电极表面,而且组成薄膜的颗粒比较小时,这不仅有利于增加吸光面积,还能够缩短光生空穴到达α-Fe2O3/电解液界面的距离,从而降低了光生载流子复合的机率,进一步使光电性能得到提高。另外,优化后的α-Fe2O3电极对葡萄糖具有较好的光电响应,在无酶光电化学检测葡萄糖中具有宽的线性范围、高的灵敏度、低的检测限、快的响应时间、良好的选择性和稳定性,而且在实际检测中具有良好的可靠性和实用性。第三章是Co3O4电极的制备及其在电化学分解水和检测葡萄糖方面的应用研究。首先在C布上制备了一种多孔Co3O4纳米片电极,然后通过在水热反应过程中加入NH4F来调控Co3O4的形貌,并探究了其对Co3O4电极的电化学性能的影响。制备的多孔Co3O4纳米片可以增加电化学活性比表面,使其具有比C更高的葡萄糖响应,另外通过使用导电支架来增强导电性也是其具有优异葡萄糖检测性能的重要原因,由该电极构建的无酶电化学传感器对葡萄糖具有优异的检测性能。然后为了探究电极形貌对葡萄糖检测性能的影响,通过调节水热反应过程中NH4F的浓度来改变Co3O4的形貌。随着NH4F的加入,Co3O4的形貌由纳米片向纳米线进行转化,最终完全转化为成一种均一的、由纳米棒和纳米颗粒组成的多孔纳米线结构。由于Co3O4纳米线电极具有更大的电化学比表面积和更好的导电性,因此展现出比Co3O4纳米片电极更优异的葡萄糖检测性能,如灵敏度增高、线性范围变宽、检测限降低。由此证明了通过调控电极的形貌结构来提高无酶葡萄糖电化学传感器性能是一种十分有效的途径。电极的形貌结构对电化学分解水中的OER性能同样也有显着的影响,Co3O4纳米线电极在电流密度为10 mA/cm2时的过电位比Co3O4纳米片电极的过电位低,这主要是由于Co3O4纳米线的Tafel斜率小、电化学比表面积（ECSA）大和导电性增强导致的,此外,Co3O4纳米线电极具有良好的稳定性,这为Co3O4电催化材料能够实现实际应用奠定了基础。第四章是自支撑NiO纳米片的制备及其在电化学分解水和检测葡萄糖方面的应用研究。利用孔隙率高、导电性好和成本低的泡沫镍做为导电支架,通过水热法制备了一种自支撑NiO纳米片电极,并探究了电极的生长过程以及水热时间对电极的电化学性能影响。NiO首先在泡沫镍表面形成了类似蜂窝状的结构,然后再转变成一种相互交错的纳米片结构。在电化学分解水过程中,在10 mA/cm2的电流密度下,自支撑NiO纳米片的过电位远低于Ni的过电位,而且该电极的Tafel斜率小、电化学活性比表面积大、电极的阻抗小,这些特点有利于反应过程中电荷的转移、增加电化学活性位点,这是OER性能好的重要原因。另一方面,自支撑NiO纳米片同时对葡萄糖具有较好的电响应,在优化检测条件后具有优异的葡萄糖检测性能。在第五章中,首先对本论文的主要研究工作进行了全面总结,然后列出了本论文的主要创新点,最后提出了研究中的不足之处和存在的问题,以及对下一步的研究工作进行展望。总之,电极材料的电化学比表面积及导电性与其（光）电化学性能紧密相关,可以通过形貌调控、掺杂、负载助催化剂、引入导电支架来提升（光）电性能,这对于提高（光）电化学分解水效率和无酶葡萄糖电化学传感器性能具有十分重要的意义和价值。
王骞[3]（2021）在《金属锂负极的结构设计及表界面化学研究》文中进行了进一步梳理化学电源作为一种能够将电能和化学能进行高度可逆转化的储能装置,是提高能源利用率的重要载体,自问世以来,就一直广受研究者的青睐。然而,目前商业化的基于插层化学反应的锂离子电池很难满足人们日益增长的对高能量密度的需求。因此,亟待开发新型的具有高能量密度、长循环寿命的锂电池体系。作为锂电池体系的核心,电极材料的发展则是制约其能量密度提升的关键性因素。与商业化的石墨负极相比,锂金属负极得益于其高的理论容量、低的电极电势以及轻质等特点,一直被认为是所有负极材料中的“圣杯”。基于锂金属负极构建的锂硫、锂空等新型电池体系,也表现出超过500 Wh kg-1的能量密度,被认为是当前锂离子电池体系的理想替代者。然而,锂金属负极目前还存在两个方面的应用难点。一方面,锂金属表面在不断的电沉积过程中,由于局部锂离子的液相传质流量不同,容易导致不均匀的锂沉积,进而产生树枝状的锂枝晶,最终可能刺穿隔膜引发电池短路甚至燃烧等安全性问题;另一方面,锂金属负极在循环过程中会经受剧烈的体积膨胀与收缩,导致电极/电解液界面膜的不断重构,使得库伦效率降低以及循环寿命不足。基于以上背景,本论文从复合锂金属负极的制备和表界面化学行为调控两个方面入手,改善锂的不均匀沉积行为,缓解锂金属负极的体积效应,从而大幅度提升了锂金属负极的库伦效率和循环寿命。具体研究内容共分为五个章节:1.开发了电沉积制备表面保护的复合锂金属负极的方法。现有的复合锂金属负极制备方法主要集中于锂金属熔融灌注以及在纽扣电池内以锂金属为阳极进行原位电沉积,要想实现产业放大还较为困难。基于此,本章以商品化的碳纤维布作为金属锂的载体,通过电沉积策略,将金属锂还原沉积在三维碳纤维织布的内部,得到了高比容量的复合锂金属负极。三维碳纤维布的使用可以降低电极的局部电流密度以及缓解充放电过程中的体积变化。同时,在长时间的电化学镀锂过程中,伴随电解液的分解,电极表面会生成一层稳定的、具有高导锂离子能力的保护膜,既确保了锂离子在电极界面上的稳定快速传输,又可以抑制锂枝晶的生长。2.提出了基于络合机制的锂离子界面调控策略。尽管上一章中构建的复合锂金属负极可以一定程度上抑制锂枝晶的生长,但若想从根本上改善非均匀电场作用下锂的不均匀沉积问题,还需从电极/电解液界面入手。基于此,本章在电解液中引入聚乙二醇添加剂,通过优选聚乙二醇的分子量,改善了锂的不均匀沉积行为,提高了锂金属负极的循环稳定性。聚乙二醇可以吸附在锂金属表面,同时通过重复的乙二醇单元与电解液中的锂离子络合,形成稳定的表面膜,使得电极/电解液界面处的锂离子分布更加均匀,进而促进锂的均匀沉积。3.提出了基于超填充机制的锂离子界面调控策略。尽管上一章提出的络合机制可以有效促进锂的均匀沉积,但由于会在电极表面形成一层络合阻挡层,不利于高电流、高嵌/脱锂容量下锂的均匀沉积。基于此,本章发展了一系列具有含硫共轭结构的分子作为电解液添加剂。以硫脲分子为代表,其可以吸附在锂金属表面,通过超填充机制实现高电流、高嵌/脱锂容量下的无枝晶锂沉积。具体地,该机制是通过促进锂在凹处更快的沉积而实现无枝晶沉积以及整平锂表面,而非传统机制中阻止锂在凸处沉积的方式。实验结果也与理论模拟结果一致,相应的锂金属电池也表现出非常好的大电流充放电能力和循环稳定性。4.改善了固态电解质中负极/电解质界面处锂的不均匀沉积行为。尽管固态电解质的使用可以极大地提升锂金属电池的安全性,但仍然没有改变负极/电解质界面上固有的不均匀锂沉积行为。基于此,本章在上一章提出的超填充机制的基础上进一步拓展,并设计了一种非对称的固态电解质。具体地,在正极侧,采用有机无机复合的固态电解质,以确保与正极材料有良好的界面接触;在负极侧,采用含有硫脲的凝胶电解质,以实现对负极侧锂沉积行为的调控。硫脲的引入不仅改善了负极/电解质界面处锂的沉积行为,同时也提升了锂金属电池的电化学动力学过程。5.优化了锂硫电池中负极/电解质界面处锂的沉积行为。本章立足于高能量密度的锂硫电池对金属锂负极界面的需求（高电流、高嵌/脱锂容量下的稳定性）,在锂金属表面构建了有机-无机磷酸化的保护层。与传统的基于Li2Sx的有机-无机保护膜不同,其在锂硫电池体系中,很可能会与锂硫电池的放电中间产物——多硫化锂发生反应,进而失去应有的保护作用。基于此,本章采用植酸作为金属锂表面处理试剂,通过一步螯合反应在金属锂表面原位形成一层有机-无机磷酸化的保护层。在该保护层中,具有高导锂离子能力的LixPO4与锂离子之间的多核配合物起到了“柔性交联连接体”的作用,既确保了保护层的柔性,又使得LixPO4在电极表面均匀分布,进而改善了界面处锂离子的传输性质,促进锂的均匀沉积。更重要的是,该保护层与锂硫电池具有极高的兼容性,有效地提升了锂硫电池的循环稳定性。
姚梦麒[4]（2021）在《铁系化合物的制备及其电催化性能研究》文中认为化石燃料燃烧造成的日益严重的环境污染,激发了科学家们对使用可再生能源的探索,氢气被认为是一种传统化石燃料的理想替代品。电化学分解水是一种高效制备绿色氢气的方法,它由两个半反应组成,复杂的动力学过程使其实际施加电压远高于理论值,开发高效稳定的催化剂可以提高能源使用效率从而降低产氢成本。贵金属催化剂高昂的价格和较差的稳定性制约了其规模化应用,近年来,高效制备廉价和高性能的非贵金属基催化剂受到了广泛关注。基于此背景,本论文概述了近期的高效电催化剂研究进展,围绕纳米材料合成、多孔结构设计和电子结构优化等多个方面,合理地构建了一系列自支撑铁系催化剂,结合材料表征、电化学性能测试和基于第一性原理（DFT）的理论分析,探索铁系催化剂电化学的性能调制机制。具体内容如下:（1）提出水热电沉积作为合成电催化剂的合成方法,在不锈钢和泡沫镍上制备了不同的高性能铁系非贵金属催化剂。与传统电沉积相比,水热电沉积制备的催化剂具有更高的比表面积和更强的结晶性,在碱性体系中具有优异的电解水性能。通过水热电沉积和原位恒电位阳极氧化结合低温硫化方法,成功制备了自组装于泡沫镍（NF）上的多孔Ni3S2纳米阵列（Ni3S2/NF）,在碱性析氧反应（OER）中,Ni3S2/NF在10 m A cm-2的过电势(η10)和Tafel斜率分别为223 mV和60.5 mV dec-1;成功构建了基于水热电沉积的自支撑多组分Ni/Co/Fe磷硫化物介孔纳米线（NiCoFe-PS）,相较于单一的NiCoFe磷化物和硫化物,NiCoFe-PS双功能催化剂具有更优异的活性和稳定性。电化学测试表明在碱性体系下其OER和析氢反应（HER）的η10分别为195和98 mV,以NiCoFe-PS为正负极的两电极器件可由1.5V干电池驱动,具有超过200 h的电解稳定性,该性能优于大部分报道的铁系双功能催化剂。（2）为进一步降低催化剂的制备成本和提高其稳定性,直接表面改性不锈钢网（SSM）基底,探索其在碱性电解水中的性能。通过阳极氧化法提供的Cr原子和动态气泡为模板,在不锈钢表面构建了介孔NiFe Ox纳米棒结构。进一步低温磷硫化处理调制电子结构和降低反应势垒,制备了磷硫共掺杂的NiFe基纳米棒（FNPS）。FNPS催化剂在碱性OER中具有195 mV的η10和65.7 mV dec-1的Tafel斜率,优于商用Ir O2基催化剂,FNPS催化剂在连续60 d的OER测试中表现出优异的稳定性;原位构建N掺杂阳极氧化316不锈钢网（NASSM）,以NASSM为正负极的全解水器件在1.0 M KOH溶液中只需1.61 V即可达到10 mA cm-2且具有超过100 h的稳定性。（3）虽然表面改性不锈钢基催化剂具有优异的稳定性,但阳极氧化的强酸性和低温条件不利于其大面积合成。通过一种室温快速电沉积结合碳化热处理的方法,制备尺寸为25×25 cm2的NiCo碳化物/氮掺杂碳复合物催化剂。理论计算表明,双金属碳化物具有更优异的导电性、显着降低的吉布斯自由能（ΔGH*）和下移的d导带中心。电化学实验表明,该催化剂在宽p H范围内具有极低的过电势和高交换电流密度（j0）。以酸性体系HER为例,η10、η500和j0分别为58、384 mV和0.72mA cm-2,优异的HER性能源于可控生长的超薄纳米片、高比表面积和合理设计的电子结构。（4）相较于酸/碱性电解水,中性电解水因较低的腐蚀性可降低成本和操作难度。通过优化电子结构和提高催化活性位点面密度,提高钴/硫共掺杂磷化亚铜纳米线（S&Co-Cu3P）的中性HER性能。在人工海水中的HER测试中,S&Co-Cu3P的η10和Tafel斜率分别为127.2 mV和80.9 mV dec-1,此性能与其在商用磷酸缓冲试剂（PBS）中的HER活性相近,说明可以直接从人工海水中产氢;基于具有高比表面积的纳米线结构,制备了一种铜/碳化物核壳纳米线结构（Cu@WC）。DFT计算结果表明Cu和WC的晶格失配降低H+与WC表面成键自由能,界面处的电子为高度离域的金属键特性,Cu提升了Cu@WC在近费米能级处的态密度,提高了HER的载流子浓度。此外,Cu和WC相近的功函数使WC外层的类Pt电子结构不会被金属-金属接触引起的电子转移而大幅改变。电化学实验表明,Cu@WC在宽p H范围内HER中表现出优异的HER活性和稳定性。（5）在电解水实际应用中,阴阳两极产生的氢氧气体可能透过隔膜混合,具有爆炸的危险,为解决这一问题,不产生氧气和活性氧物质的尿素电氧化反应（UOR）用于代替OER。通过湿化学腐蚀法和氨气/氩气等离子体处理在生锈泡沫铁上合成氮掺杂羟基氧化镍铁纳米片（N-NiFeOOH@WRIF）。通过等离子体方法,重构N-NiFeOOH@WRIF表面,生成三维纳米片网状结构,并在纳米片表面产生丰富的氧空位。在碱性UOR中,N-NiFeOOH@WRIF催化剂仅需1.52 V即可达到500 mA cm-2,对于HER-UOR混合器件,在1.58 V下即可提供100 mA cm-2的电流密度,低于传统电解水的0.33 V,降低总能耗17.3%。在无爆炸性的氢氧混合物的情况下,创造性地提出太阳能驱动尿素全电解系统（PV-AUE）,以低成本和高效的双功能催化剂催化PV-AUE系统,降低产氢成本。
姜建洋[5]（2021）在《纳米结构修饰的铜集流体电化学性能研究》文中提出传统能量储存和转化器件,例如锂离子电池和超级电容器,采用的是将粉体材料涂布在集流体上来制备器件,整体的能量密度,功率密度都会受到非活性材料,例如粘结剂和导电剂的限制。将材料直接生长在集流体上拥有突出的优势,包括较大的表面积,材料与基底牢固的结合且可实现高面容量和比容量,且能够为材料提供快速电子/离子传输,对于体积膨胀材料来说,存在的空间能够缓解体积膨胀。因此,对于能量转换系统来说,自支撑材料是解决上述存在限制的有效方法之一。本文基于这一出发点,通过生长纳米结构的方法来修饰铜集流体,测试了锂离子电池和超级电容器性能。主要研究内容如下:（1）在铜箔表面上通过模板法和电沉积法生长铜纳米线阵列,然后通过对模板的精心处理,分别得到三种不同结构的Cu-Sn合金,用于负极材料。其中Cu-Sn纳米管材料因其具备的中空结构,能够有效的在内外方向上缓解Sn的体积效应,起到局部限域的作用,展现出最为优异的性能。1193 m Ah g-1的高容量能在0.8 A g-1的电流密度下,循环400圈后保持,此外与磷酸铁锂正极材料匹配组装成为全电池,能够展现出148.8 Wh kg-1的高能量密度。（2）上一工作中采用模板法生长铜纳米线,能够得到较为均匀的纳米线,但是存在制备繁琐和去除模板的问题,无法快速高效的制备材料。于是将基底转换为泡沫铜,并通过无模板电沉积和之后的水热法在泡沫铜上生长自支撑纳米片包覆纳米线结构的CuO@Ni（OH）2/Zn（OH）2复合纳米线阵列。CuO纳米线骨架增强了结构稳定性,提供了从活性氢氧化物纳米片到集流体之间高效的电子传导途径。优越的倍率性能体现在2和50 m A cm-2的电流密度下,有较高的面积电容6.56和4.18 F cm-2;长循环性能优异,10000圈后,循环稳定性保持在97.3%。与活性炭组装半固态混合超级电容器（quasi-solid-state hybrid supercapacitor,qss HSC）,器件在2 m A cm-2时的电容为693.24 m F cm-2,循环5000次后的保留率为93.6%。该qss HSC的最大能量密度可达100.20 Wh kg-1。在最高功率密度为16.26 k W kg-1时,仍可得到43 Wh kg-1的能量密度。最后,一个qss HSC能在不同弯曲程度下点亮14个红色发光二极管,展现良好的柔性储能器件应用前景。
陈伟豪[6]（2021）在《高稳定性金属锂负极三维集流体研究》文中提出金属锂具有3860mAh·g-1的高理论容量和具有最低的还原电势（-3.040V）,被人们认为是锂离子电池终极负极材料。然而锂金属电池却饱受循环过程锂枝晶生长和死锂等一系列问题的困扰。如何缓解锂枝晶和死锂的形成成为亟待解决的核心问题。三维集流体自身具有的骨架结构和高比表面积,意味着材料表面局部电流较小,从而能够缓解死锂和锂枝晶的形成。此外,成核过电位也是导致锂枝晶生长和改变锂沉积形貌的重要原因。因此,通过设计三维多孔集流体获得高比表面积以及改进材料表面亲锂性可以极大地改善锂金属作为负极的循环稳定性。本文利用电沉积法、水热法设计、制备锂离子电池金属锂负极三维多孔集流体,进而提高金属锂直接作为锂离子电池负极的稳定性。本论文的主要结果如下:（1）使用二维纯铜箔进行循环伏安法电沉积得到具有多孔表面三维集流体（CV-Cu）,研究发现通过这样的设计,能够有效增大材料比表面积,在充放电过程中大比表面积可以有效降低局域电流密度,从而缓解死锂和锂枝晶的形成,起到改善循环性能的作用。在CV-Cu/Li|Li的对电池测试中,实现400h以上的长循环。在全电池测试中与磷酸铁锂进行匹配,CV-Cu/Li|LFP全电池1C下循环200圈仍有74.8%的容量保持率。（2）采用两步电沉积法制备Au-Cu复合三维多孔集流体。大电流下直流电沉积制备三维多孔结构,再通过电沉积金进一步改性铜箔表面亲锂性,从而达到提高锂金属负极电化学性能的目的。自身三维多孔结构能够有效降低局部电流密度,使得电池循环过程中锂金属得以均匀沉积,表面亲锂性的改善能够降低成核过电位,协同调节锂枝晶生长,实现电池稳定循环。在库伦效率（CE）测试中,Au-Cu|Li半电池保持170圈的长循环,库伦效率稳定在98%。Au-Cu/Li|Li对称电池保持400 h以上的长循环。全电池测试初始容量能够达到144mAh·g-1,经过160圈以上的长循环容量保持率在86%。（3）简单的一步水热法制备了框架表面涂覆Au颗粒的亲锂三维碳布。受益于Au的亲锂性,改性后的三维碳布可以有效降低成核过电势和沉积过电势,在电池循环过程中有效调节锂的均匀沉积。Au-CC/Li|Li对称电池表现出超过1200 h的稳定循环,且具有较低的极化电压;全电池测试中在3C条件下循环200次后,提供了80.8%的高容量保持率。
赵望辰[7]（2021）在《基于AAO的金纳米线阵列复合结构制备与性能研究》文中研究说明纳米材料或结构一直是国内外学者研究的重点,自从多孔氧化铝模板被发现以来,由于其本身制备简单,成本低廉,尺寸可调且周期有序等优点已被广泛应用于制备纳米材料和纳米结构,在各个领域都有极大的贡献。本文基于多孔氧化铝形成机理和结构参数影响变化,研究了多孔氧化铝模板制备及基于模板的金纳米线阵列沉积工艺,讨论了微米级长度金纳米线阵列复合结构的制备方法及性能,并设计了亚微米长度金纳米柱阵列复合结构,最终分别实现红外波段超宽带吸波性能以及8μm处选择性吸收的目标。（1）根据多孔氧化铝制备相关理论,对双通多孔氧化铝模板制备工艺进行研究,使用二次阳极氧化法制备单通多孔氧化铝模板,然后去除铝阻挡层基底并溅射金基底作电极层,通过塑封工艺解决了双通多孔氧化铝模板脆性大以及后续沉积过程易碎的问题,最后控制扩孔时间制备出了孔径为40nm,长度为20μm的双通多孔氧化铝模板。这种模板可以直接用于后续电化学沉积金纳米线阵列复合结构。（2）使用自制AAO模板,根据电化学沉积原理,分别研究了电解液、沉积电压、沉积时间对电化学沉积工艺的影响,提出了适用于本论文的金纳米线阵列复合结构的制备工艺,实现了沉积金纳米线长度可控。研究了去除金电极层基底的技术,提出了一种简单高效的去除方法:使用特定浓度的金腐蚀液,通过控制腐蚀时间去除金电极基底,得到长度可调的双通长纳米线阵列复合结构。最后通过测试多孔氧化铝模板与长纳米线阵列复合结构的红外吸收特性,初步实现了在红外波段的宽带吸收效果。（3）针对长纳米线阵列复合结构8μm处吸收较弱的特点,根据四分之一波长吸收理论,仿真分析了短纳米柱阵列复合结构的影响因素,设计了短纳米柱阵列复合吸波结构,实现了在8μm处的高吸收效果。其次对短纳米柱阵列复合吸波结构进行了优化设计,结合磁谐振机理,局域表面等离子体共振理论与四分之一波长吸收理论设计了光栅型短纳米柱阵列复合吸波结构,实现了在8.4μm处的完美吸收,或者添加有损介质在8μm附近具有宽带完美吸收特性。
原荷峰[8]（2020）在《自支撑过渡金属硼化物电极的制备及其催化性能研究》文中研究说明随着经济的高速发展,化石燃料的大量使用引起了能源危机和环境污染问题,这威胁着人类的生存和可持续发展,开发清洁、高效、经济的能量转换或存储载体对实现清洁能源的利用至关重要。电解水制氢或水解制氢吸引了很多科研人员的关注,尽管贵金属基催化剂已表现出优异的催化性能,但其高昂的价格与极低的自然界储量极大的限制了贵金属的应用,因此,亟需开发高效、储量丰富和低成本的非贵金属催化剂。同时,相较于粉体催化剂,自支撑型泡沫金属催化剂无需使用聚合物粘结剂,其自身的多孔结构可大大提高比表面积,促进传质电荷转移。鉴于此,本论文主要研究自支撑型过渡金属硼化物催化材料的构筑、表征、催化性能和催化机理。（1）采用一步高温固相硼化法,使泡沫Fe Ni金属骨架与无定形硼粉充分接触,通过控制不同反应温度（600、700、800、900℃）,可获得一系列表面形貌不同、结晶度不同的复合硼化物组织。X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和电化学测试结果表明,在700℃下泡沫铁镍骨架表面由许多成分为Ni-B和Fe掺杂Ni-B的颗粒构建而成的疏松多孔结构覆盖。所制备的自支撑硼化物电极Fe Ni@Fe Ni B-700的析氧电化学性能最佳,在10 m A cm-2的析氧电流密度下,仅需272 m V过电势。利用密度泛函理论（DFT）对析氧中间产物模拟可知,Fe掺杂后,Ni位点的*OOH吉布斯自由能显着降低,有利于氧气的析出。（2）为了进一步优化表面形貌,使泡沫钴镍与硼粉在高温下（600、700、800、900、1000℃）发生反应。X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和电化学测试结果表明,700℃下钴镍表面原位生长出成分为Co B、Co2B、Co3B和Ni掺杂Co-B的高密度超薄纳米片,这种特殊的形貌说明固相硼化法也可以制备出规则的纳米结构组织。Co Ni B-700的析氧性能最好,在10 m A cm-2的析氧电流密度下,仅需262 m V过电势,且表现出12 h的良好稳定性。同时,采用密度泛函理论对Co B、Co2B、Co3B和Ni掺杂Co2B的金属位点进行了吉布斯自由能计算,结果表明掺Ni体系可降低硼化物的析氧反应能垒,且Co2B的活性位点数较多。采用最佳的Ni-P||Co Ni B-700双电极体系进行全水解反应,在水电解10 m A cm-2下所需槽电压仅为1.64 V。（3）由于固相硼化法制备的硼化层结构存在易脱落的问题,我们采用水热法和退火法制得与泡沫镍基底结合非常牢靠的Co3O4纳米线前驱体,然后通过金属盐和Na BH4还原剂的交换滴涂法对前驱体进行处理。通过XRD和XPS分析发现Co3O4晶格中形成大量氧空位和B缺陷。其中O空位的产生可大大促进电荷转移速度,增大电化学活性比表面积及活性位点数量,使得析氢、析氧性能大幅提升,在50 m A cm-2电流密度下,VOB-Co3O4/NF的析氢和析氧过电势分别为184和315 m V,作为电解水的双功能催化剂,表现出1.67 V@10 m A cm-2的槽电压,并能保持20 h的稳定性;较强电负性的B-O缺陷使得水解碱性Na BH4制氢性能表现优异,产氢速率高达7055 m L min-1g-1,活化能为29.7 k J mol-1。（4）为改善制备工艺的可操作性,我们开发了应用于能源转换领域的电沉积过渡金属硼化物工艺。以DMAB为硼源,调节掺入的第二种阳离子含量,所制得的Co Ni0.09BO和Co Ni0.27BO非晶纳米片分别呈现出优异的析氢和析氧性能,XPS揭示了析氢和析氧前后的B信号均很强,可见B元素的引入提高了催化性能。随着环境温度的升高或KOH浓度的升高,双电极Co Ni0.09BO||Co Ni0.27BO的全水解性能都会大大增强,在303 K环境温度和高浓度2 M KOH溶液中全水解性能最佳,在50 m A cm-2电流密度下的槽电压仅为1.64 V。（5）为指导下一步析氢过渡金属硼化物催化剂的制备与合成,根据B元素所占含量,采用密度泛函理论计算了M3B、M2B、MB和MB2型硼化物的析氢催化活性位点的吉布斯自由能,研究发现M2B（Ni2B、Fe2B、Mo2B）、M3B（Co3B、Ni3B）、MB（Co B、Fe B、Mo B、Ni B）和MB2（VB2、Fe B2、Mo B2、WB2）这几种硼化物的H*吉布斯自由能普遍在-0.3～0.3 e V,表现出接近甚至超越贵金属Pt（～-0.1 e V）的催化活性。
廖磊,吕承航,黄维刚,秦霸[9]（2020）在《电沉积法制备纳米SnO2及其应用综述》文中提出SnO2是一种重要的宽带隙半导体,具有优良的光电、气敏和催化性能。电沉积法可以通过不同模板制得特定形状的纳米材料,而且制备的材料与基体结合情况良好。因此,利用电沉积法制备纳米SnO2得到了广泛关注。本文综述了国内外在硬模板、软模板和无模板体系中通过电沉积法制备纳米SnO2材料的研究现状,及其在气体传感器、染料敏化电池、锂离子电池负极材料、电催化、光催化剂等领域的研究进展。最后提出了目前电沉积法制备纳米SnO2材料存在的问题并展望了其应用前景。
闾雪娇[10]（2020）在《新型多孔阳极氧化铝模板负载钯催化剂对双氧水分解的研究》文中指出作为一种改性催化材料,以往多孔钯材料所采用的多孔支撑材料尺寸较大,因此研究钯颗粒在纳米孔径模板上的负载具有重要的意义。本论文将钯纳米颗粒负载到AAO模板上,制备成真正意义上的钯纳米多孔催化材料,并研究其对双氧水分解的催化性能。本文在0.3 mol/L H2C2O4溶液和20 wt%H2SO4中制备AAO模板,采用不同的制备工艺制备成了 Pd@AAO纳米催化剂。通过场扫描电镜（FESEM）和交流阻抗测试技术（EIS）探讨了沉积时间和沉积电压对Pd@AAO微观形貌以及电化学性能的影响。利用H2O2催化分解过程中气泡的生成情况探究不同工艺下催化剂的催化效率。实验过程中,通过Image J软件测量了不同参数下如电压、温度、氧化时间制备得到的AAO模板的孔径参数。最后分别在H2C2O4和H2SO4中选取了孔径均匀,有序度高的两个AAO模板,它们的平均直径分别为200 nm和20 nm,厚度分别为1μm和13 μm。利用交流阻抗谱图比较了沉积工艺对Pd@AAO沉积效果的影响,从模板的修饰和电化学沉积的控制参数两个方面对工艺展开研究。结果表明,两种模板中Pd在孔道中的沉积量较少,只显示出了体现AAO模板结构特征的峰值。H2C2O4模板中,最佳的扩孔时间在2～3 min,此时相位角峰值最明显为67°;H2SO4模板中,由于模板有序性的提高,预阳极氧化后的相位角峰值更明显。电化学沉积控制参数设置为沉积时间、电流波形、电压大小。交流电沉积过程中存在最佳的沉积时间,H2C2O4模板中是30s,H2SO4模板中是10min。另外还发现,H2C2O4模板中直流电沉积时间越长,H2SO4模板中沉积电压为-0.1 V时,阻挡层的响应最明显。EDX表明,Pd主要分布在孔道的上部并且采集到的含量达到0.9 wt%和0.7 wt%,孔道中、底部含量为0.2 wt%。用金相显微镜跟踪拍摄催化剂表面H2O2分解产生的气泡,它们的增长规律受到纳米钯的沉积状态的影响,并且增长和减小的规律符合抛物线的形状。不同催化剂气泡的消失时间不同,反应10 min时最大的气泡直径达到130 μm,最小的在20 s时接近0μm。同一个催化剂上,个别气泡在增长时会存在S型波动的现象,气泡出现时间较慢而增长速率很快,反应10 min时达到140 μm,这与孔道中H2O2的扩散有关。另外,催化剂的失活测试中发现,气泡的数量明显减少,增长速率变慢。
二、多孔电沉积制备纳米线（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多孔电沉积制备纳米线（论文提纲范文）
（1）高效过渡金属Ni/Co基催化剂的构筑及电催化性能的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电催化水分解介绍 |
| 1.2.1 电解水析氢反应机理 |
| 1.2.2 电解水析氧反应机理 |
| 1.2.3 电化学全解水 |
| 1.2.4 电解水领域研究进展和面临的挑战 |
| 1.3 电解水催化材料评价标准 |
| 1.3.1 过电势 |
| 1.3.2 塔菲尔斜率和交换电流密度 |
| 1.3.3 电化学活性比表面积 |
| 1.3.4 法拉第效率 |
| 1.3.5 转化频率 |
| 1.3.6 稳定性 |
| 1.4 过渡金属基催化剂在电解水领域的应用 |
| 1.4.1 析氢催化材料 |
| 1.4.2 析氧催化材料 |
| 1.5 电催化剂活性提升策略 |
| 1.5.1 杂原子掺杂策略 |
| 1.5.2 界面工程策略 |
| 1.5.3 多孔结构策略 |
| 1.5.4 纳米结构化策略 |
| 1.6 本论文的选题目的和研究内容 |
| 第二章 实验技术及测试方法 |
| 2.1 实验试剂及实验设备 |
| 2.2 电极制备与测试方法 |
| 2.2.1 Pt/C电极和IrO_2电极的制备 |
| 2.2.2 基本测试方法 |
| 第三章 MOF衍生N-CoO@CoP糖葫芦状纳米阵列用作高效双功能电催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 化学试剂 |
| 3.2.2 N-CoO@CoP催化剂的合成方法 |
| 3.2.3 催化剂电极材料表征 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 N-CoO@CoP等催化剂材料晶体结构表征 |
| 3.3.2 N-CoO@CoP等催化剂材料形貌表征 |
| 3.3.3 N-CoO@CoP催化剂材料表面化学态分析 |
| 3.3.4 N-CoO@CoP催化剂电极OER活性 |
| 3.3.5 N-CoO@CoP催化剂电极HER活性 |
| 3.3.6 N-CoO@CoP催化剂电极全解水性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 合理设计3D分级Ni-Co-S@CuO/CF超薄多孔纳米片阵列材料用作高效OER催化剂 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 化学试剂 |
| 4.2.2 混合泡沫基底CuO/Cu及 Ni-Co-S@CuO/CF催化剂的合成方法 |
| 4.2.3 催化剂电极材料表征 |
| 4.2.4 电化学测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ni-Co-S@CuO/CF等催化剂电极形貌表征 |
| 4.3.2 Ni-Co-S@CuO/CF催化剂材料晶体结构和表面化学态表征 |
| 4.3.3 Ni-Co-S@CuO/CF等催化剂电极OER活性 |
| 4.3.4 经过稳定性测试后Ni-Co-S@CuO/CF催化剂材料的表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 通过异相Ce O_2调控Co_4N纳米线的电子结构制备高活性碱性HER催化剂 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 化学试剂 |
| 5.2.2 Co_4N-Ce O_2/NF催化剂的合成方法 |
| 5.2.3 Co_4N-Ce O_2/NF催化剂材料表征 |
| 5.2.4 电化学测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Co_4N-Ce O_2/NF等催化剂材料的晶体结构表征 |
| 5.3.2 Co_4N-Ce O_2/NF等催化剂材料的表面化学态表征 |
| 5.3.3 Co_4N-Ce O_2/NF等催化剂材料形貌表征 |
| 5.3.4 Co_4N-Ce O_2/NF催化剂材料亲水疏气性表征 |
| 5.3.5 Co_4N-Ce O_2/NF等催化剂材料HER活性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 一步法合成3D自支撑Ce耦合的Ni_3S_2/NiS@NF纳米芽超疏气高效OER催化剂 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 化学试剂 |
| 6.2.2 Ce-Ni_3S_2/NiS@NF催化剂的合成方法 |
| 6.2.3 Ce-Ni_3S_2/NiS@NF催化剂材料表征 |
| 6.2.4 电化学测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Ce-Ni_3S_2/NiS@NF催化剂材料的形貌表征 |
| 6.3.2 Ce-Ni_3S_2/NiS@NF催化剂材料的晶体结构表征 |
| 6.3.3 Ce-Ni_3S_2/NiS@NF催化剂电极的表面化学态表征 |
| 6.3.4 Ce-Ni_3S_2/NiS@NF催化剂电极亲水疏气性表征 |
| 6.3.5 Ce-Ni_3S_2/NiS@NF催化剂电极OER活性 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及博士学习期间的科研成果 |
| 致谢 |
（2）铁系金属氧化物的制备、（光）电化学性能及应用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 简介 |
| 1.1.1 铁系金属氧化物简介 |
| 1.1.2 铁系金属氧化物的制备方法 |
| 1.1.3 (光)电化学简介 |
| 第二节 (光)电化学技术在分解水制氢方面的应用 |
| 1.2.1 (光)电化学制氢简介 |
| 1.2.2 (光)电化学分解水的原理 |
| 1.2.3 (光)电化学分解水的研究进展 |
| 第三节 (光)电化学传感器 |
| 1.3.1 (光)电化学传感器简介 |
| 1.3.2 (光)电化学葡萄糖传感器工作原理及研究进展 |
| 第四节 选题意义与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 氧化铁光电极的制备及其光电化学性质研究 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 Sn掺杂α-Fe_2O_3光电极的制备及其光电化学性能研究 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 实验方法及其表征 |
| 2.2.3 结果与讨论 |
| 2.2.4 小结 |
| 第三节 α-Fe_2O_3薄膜的制备及其在无酶光电化学检测葡萄糖中的应用 |
| 2.3.1 引言 |
| 2.3.2 实验方法及其表征 |
| 2.3.3 结果与讨论 |
| 2.3.4 小结 |
| 第四节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Co_3O_4电极的制备及其电化学性质研究 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 多孔Co_3O_4纳米片的制备及其电化学检测葡萄糖的应用 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验方法及其表征 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 小结 |
| 第三节 通过形貌调控提高Co_3O_4的OER性能和无酶葡萄糖电化学传感器性能 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 实验方法及其表征 |
| 3.3.3 结果与讨论 |
| 3.3.4 小结 |
| 第四节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 自支撑NiO纳米片的制备及其电化学性质研究 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 实验部分 |
| 4.2.1 实验方法及其表征 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 第三节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间获奖情况、公开发表的论文及申请专利 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）金属锂负极的结构设计及表界面化学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 锂电池概述 |
| 1.2.1 锂电池的发展及应用 |
| 1.2.2 锂电池的组成与基本原理 |
| 1.3 锂电池负极材料 |
| 1.3.1 碳基负极材料 |
| 1.3.2 硅基负极材料 |
| 1.3.3 过渡金属氧化物负极材料 |
| 1.3.4 锂金属负极 |
| 1.4 金属锂负极的研究现状 |
| 1.4.1 表界面化学行为调控 |
| 1.4.2 构建复合锂负极 |
| 1.4.3 固态电解质 |
| 1.5 基于锂金属负极构建的锂金属电池:高能量密度电池体系 |
| 1.6 选题意义与研究内容概述 |
| 第二章 电沉积制备表面保护的复合锂金属负极及其性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 材料制备 |
| 2.2.4 材料表征 |
| 2.2.5 电化学测试 |
| 2.3 结果讨论 |
| 2.3.1 设计思路及复合锂负极的制备、表征 |
| 2.3.2 复合锂负极锂沉积/剥离行为探究 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于络合机制的金属锂负极界面调控及机理研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 材料制备 |
| 3.2.4 材料表征 |
| 3.2.5 电化学测试 |
| 3.2.6 密度泛函理论计算 |
| 3.3 结果讨论 |
| 3.3.1 设计思路及锂沉积行为表征 |
| 3.3.2 电化学性能测试 |
| 3.3.3 机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于超填充机制的金属锂负极界面调控及机理研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 材料制备 |
| 4.2.4 材料表征 |
| 4.2.5 电化学测试 |
| 4.2.6 密度泛函理论计算和有限元数值模拟 |
| 4.3 结果讨论 |
| 4.3.1 设计思路及锂沉积/剥离行为探究 |
| 4.3.2 锂沉积表征 |
| 4.3.3 电化学性能测试 |
| 4.3.4 机理分析及拓展应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 固态电解质中金属锂负极的界面调控及性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 材料制备 |
| 5.2.4 材料表征 |
| 5.2.5 电化学测试 |
| 5.3 结果讨论 |
| 5.3.1 设计思路及非对称固态电解质结构、表征 |
| 5.3.2 非对称固态电解质的性能研究 |
| 5.3.3 电化学性能测试 |
| 5.3.4 软包电池及安全性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 锂硫电池中金属锂负极的界面调控及性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.2.3 材料制备 |
| 6.2.4 材料表征 |
| 6.2.5 电化学测试 |
| 6.3 结果讨论 |
| 6.3.1 设计思路及有机-无机磷酸化SEI膜的制备 |
| 6.3.2 有机-无机磷酸化SEI膜的表征 |
| 6.3.3 有机-无机磷酸化SEI膜的电化学性质探究 |
| 6.3.4 电化学性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 论文发表目录 |
| 致谢 |
（4）铁系化合物的制备及其电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电解水概述 |
| 1.2.1 电化学析氢反应 |
| 1.2.2 电化学析氧反应 |
| 1.2.3 可替代的阳极反应 |
| 1.3 金属基电解水催化剂进展 |
| 1.3.1 高效金属基催化剂设计原则 |
| 1.3.2 贵金属基催化剂 |
| 1.3.3 非贵金属基催化剂 |
| 1.4 催化剂性能的评估 |
| 1.5 本论文的研究思路和研究内容 |
| 第二章 基于水热电沉积合成铁系纳米材料及其电解水性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 镍铁合金纳米片的析氧性能研究 |
| 2.2.1 镍铁合金纳米片的合成 |
| 2.2.2 镍铁合金纳米片的表征 |
| 2.2.3 镍铁合金纳米片的电化学表征 |
| 2.3 二硫化三镍介孔纳米阵列的析氧性能研究 |
| 2.3.1 二硫化三镍介孔纳米阵列的合成 |
| 2.3.2 二硫化三镍介孔纳米阵列的表征 |
| 2.3.3 二硫化三镍介孔纳米阵列的电化学性能 |
| 2.4 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的全解水性能研究 |
| 2.4.1 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的合成 |
| 2.4.2 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的表征 |
| 2.4.3 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的电化学性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 不锈钢网表面改性及其电解水性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磷硫共掺杂304L不锈钢网析氧性能研究 |
| 3.2.1 磷硫共掺杂304L不锈钢网的合成 |
| 3.2.2 磷硫共掺杂304L不锈钢网的表征 |
| 3.2.3 磷硫共掺杂304L不锈钢网的电化学性能 |
| 3.3 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的全解水性能研究 |
| 3.3.1 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的合成 |
| 3.3.2 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的表征 |
| 3.3.3 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 大面积制备镍钴碳化物基材料析氢性能及其机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 镍钴碳化物基催化剂的合成 |
| 4.3 镍钴碳化物基催化剂的表征 |
| 4.4 镍钴碳化物基催化剂的电化学性能 |
| 4.5 镍钴碳化物基催化剂析氢机理研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 复合纳米线的电子结构调制及其析氢性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线中性析氢性能研究 |
| 5.2.1 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线的合成 |
| 5.2.2 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线的表征 |
| 5.2.3 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线的电化学性能 |
| 5.3 铜/碳化钨核壳纳米线析氢性能及其机理研究 |
| 5.3.1 铜/碳化钨核壳纳米线的合成 |
| 5.3.2 铜/碳化钨核壳纳米线的表征 |
| 5.3.3 铜/碳化钨核壳纳米线的电化学性能 |
| 5.3.4 铜/碳化钨核壳纳米线的析氢反应机理研究 |
| 5.3.5 铜/碳化钨核壳纳米线的界面电子结构机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 太阳能驱动氮掺杂镍铁羟基氧化物尿素全电解研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 氮掺杂镍铁羟基氧化物的合成 |
| 6.3 氮掺杂镍铁羟基氧化物的表征 |
| 6.4 氮掺杂镍铁羟基氧化物的电化学性能 |
| 6.5 氮掺杂镍铁羟基氧化物的电子结构理论研究 |
| 6.6 太阳能驱动尿素全电解系统的构建及其性能研究 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）纳米结构修饰的铜集流体电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 锂离子电池 |
| 1.2.1 锂离子电池正极材料 |
| 1.2.2 锂离子电池负极材料 |
| 1.2.3 锡基负极材料的研究现状 |
| 1.3 超级电容器 |
| 1.3.1 超级电容器分类及原理 |
| 1.3.2 超级电容器材料 |
| 1.3.3 氢氧化物材料的研究现状 |
| 1.4 铜基自支撑材料研究进展 |
| 1.5 研究意义和研究内容 |
| 第二章 实验设备与表征方法 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 材料的物理表征 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜 |
| 2.3.4 透射电子显微镜 |
| 2.4 电化学表征 |
| 2.4.1 电池组装与测试 |
| 2.4.2 超级电容器组装与测试 |
| 2.4.3 循环伏安测试 |
| 2.4.4 交流阻抗测试 |
| 2.4.5 充放电性能测试 |
| 第三章 局部限域的合金/去合金化铜锡纳米阵列用于锂离子电池 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 铜箔表面生长铜纳米线 |
| 3.2.2 头对头Cu-Sn纳米线阵列的制备 |
| 3.2.3 核壳结构Cu@Sn纳米线阵列的制备 |
| 3.2.4 核壳结构Cu@Sn纳米管阵列的制备 |
| 3.2.5 对比样品的制备 |
| 3.2.6 全电池的组装 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 铜纳米线的形貌分析 |
| 3.3.2 头对头Cu-Sn纳米线阵列的形貌分析 |
| 3.3.3 核壳结构Cu@Sn纳米线阵列的形貌分析 |
| 3.3.4 核壳结构Cu@Sn纳米管阵列的形貌分析 |
| 3.3.5 XRD物相分析 |
| 3.3.6 电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 自支撑结构CuO@Ni(OH)_2/Zn(OH)_2纳米阵列用于超级电容器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Cu(OH)_2纳米阵列的制备 |
| 4.2.2 CuO纳米阵列的制备 |
| 4.2.3 CuO@Ni(OH)_2/Zn(OH)_2纳米阵列的制备 |
| 4.2.4 对比样品的制备 |
| 4.2.5 半固态混合超级电容器的组装 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Cu(OH)_2纳米阵列的形貌分析 |
| 4.3.2 CuO@Ni(OH)_2/Zn(OH)_2纳米阵列的形貌分析 |
| 4.3.3 CuO@Ni(OH)_2/Zn(OH)_2纳米阵列的表征 |
| 4.3.4 CuO@Ni(OH)_2/Zn(OH)_2纳米阵列的超级电容器性能测试 |
| 4.3.5 CuO@Ni(OH)_2/Zn(OH)_2纳米线阵列的动力学分析 |
| 4.3.6 半固态混合超级电容器的性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
（6）高稳定性金属锂负极三维集流体研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池概述 |
| 1.1.1 发展历程 |
| 1.1.2 锂离子电池特点 |
| 1.1.3 电池结构 |
| 1.1.4 工作原理 |
| 1.2 锂金属负极 |
| 1.2.1 锂金属负极优势和缺点 |
| 1.2.2 锂枝晶生长理论 |
| 1.2.3 解决锂枝晶生长的策略 |
| 1.3 三维负极集流体材料 |
| 1.3.1 金属基电极材料 |
| 1.3.2 碳基电极材料 |
| 1.3.3 金属-碳杂化电极材料 |
| 1.4 研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 论文研究意义 |
| 1.4.2 论文研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料的表征测试方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 能量色散谱仪分析 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3 电极制备与电池组装 |
| 2.3.1 浆料涂覆电极 |
| 2.3.2 电池组装 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 恒流充放电循环测试 |
| 2.4.2 交流阻抗测试 |
| 第三章 铜基三维多孔集流体设计和研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 配置电解液 |
| 3.2.2 电沉积制备三维多孔铜箔 |
| 3.3 铜基三维多孔集流体的材料表征 |
| 3.3.1 循环伏安法分析 |
| 3.3.2 X射线衍射和扫描电子显微镜分析 |
| 3.4 铜基三维多孔集流体的电化学性能研究 |
| 3.4.1 库伦效率性能测试与分析 |
| 3.4.2 对称电池性能测试与分析 |
| 3.4.3 电化学阻抗谱测试与分析 |
| 3.4.4 全电池稳定性测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Au-Cu复合三维多孔集流体设计与研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 电解液的制备 |
| 4.2.2 Au-Cu复合三维多孔集流体的制备 |
| 4.3 Au-Cu复合三维多孔集流体的表征 |
| 4.3.1 X射线衍射分析 |
| 4.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 4.3.3 能量色谱仪分析 |
| 4.4 Au-Cu复合三维多孔集流体的性能研究 |
| 4.4.1 过电位沉积研究 |
| 4.4.2 库伦效率性能测试与分析 |
| 4.4.3 对称电池性能测试和表面形貌分析 |
| 4.4.4 电化学阻抗谱测试与分析 |
| 4.4.5 全电池稳定性测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高亲锂性三维碳纤维集流体设计与研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 水热前驱体的制备 |
| 5.2.2 水热法制备改性亲锂碳布 |
| 5.2.3 制备电极以及组装电池 |
| 5.3 高亲锂性三维碳纤维的表征 |
| 5.3.1 X射线衍射分析 |
| 5.3.2 光学表征和扫描电子显微镜分析 |
| 5.3.3 能量色散谱仪分析 |
| 5.4 高亲锂性三维碳纤维的性能研究 |
| 5.4.1 沉积过电位研究 |
| 5.4.2 库伦效率性能测试与分析 |
| 5.4.3 金属锂沉积形貌分析 |
| 5.4.4 对称电池性能测试与分析 |
| 5.4.5 电化学阻抗谱测试与分析 |
| 5.4.6 全电池长循环和倍率测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）基于AAO的金纳米线阵列复合结构制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 吸波材料与结构简介 |
| 1.1.2 红外宽带吸波材料研究进展 |
| 1.2 纳米线阵列复合结构概述 |
| 1.2.1 多孔氧化铝简介及其研究历史 |
| 1.2.2 金属纳米线阵列复合结构研究现状及其应用 |
| 1.3 本论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 金属-氧化铝复合结构制备机理及吸波理论基础 |
| 2.1 金属-氧化铝模板制备机理 |
| 2.1.1 多孔氧化铝的结构模型 |
| 2.1.2 多孔氧化铝结构参数及影响 |
| 2.1.3 多孔氧化铝形成机理 |
| 2.1.4 电化学沉积机理 |
| 2.2 复合结构的吸波理论基础 |
| 2.2.1 等效介质理论 |
| 2.2.2 四分之一波长吸收理论 |
| 2.2.3 数值仿真理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 长纳米线阵列复合结构制备工艺及电磁性能 |
| 3.1 多孔氧化铝模板制备与性能测试 |
| 3.1.1 制备工艺 |
| 3.1.2 红外吸收性能测试 |
| 3.2 长纳米线阵列复合结构制备与性能测试 |
| 3.2.1 沉积制备工艺 |
| 3.2.2 电磁性能测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 短纳米柱阵列复合结构设计及吸收性能 |
| 4.1 四分之一波长吸收仿真验证 |
| 4.2 短纳米柱阵列复合结构吸波影响因素 |
| 4.2.1 孔径变化 |
| 4.2.2 长度变化 |
| 4.3 短纳米柱阵列复合结构吸波性能优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）自支撑过渡金属硼化物电极的制备及其催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 NaBH_4水解制氢 |
| 1.2.1 水解制氢原理 |
| 1.2.2 水解制氢催化剂研究进展 |
| 1.3 电催化水分解 |
| 1.3.1 电解水原理 |
| 1.3.2 电催化析氢反应机理 |
| 1.3.3 电催化析氧反应机理 |
| 1.3.4 电催化剂活性评估参数 |
| 1.4 催化剂研究进展 |
| 1.4.1 析氢催化剂研究进展 |
| 1.4.2 析氧催化剂研究进展 |
| 1.4.3 双功能催化剂研究进展 |
| 1.5 自支撑型催化剂研究进展 |
| 1.5.1 自支撑过渡金属电极的优势 |
| 1.5.2 自支撑过渡金属电极的制备工艺 |
| 1.6 过渡金属硼化物在电催化中的优化策略 |
| 1.6.1 结构优化 |
| 1.6.2 负载活性相 |
| 1.6.3 异质结构 |
| 1.7 密度泛函理论研究进展 |
| 1.7.1 密度泛函理论概述 |
| 1.7.2 密度泛函理论在电催化领域的应用 |
| 1.8 本论文的研究意义和研究内容 |
| 1.8.1 研究意义 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第2 章 实验方法 |
| 2.1 研究方案和技术路线 |
| 2.2 实验用品和仪器 |
| 2.2.1 实验用品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 自支撑电极材料的分析与表征 |
| 2.2.4 自支撑电极材料的电化学性能测试 |
| 2.2.5 自支撑电极材料水解NaBH_4制氢性能测试 |
| 2.2.6 自支撑催化电极材料的密度泛函理论计算 |
| 第3章 多孔FeNiB/FeNi泡沫电极的制备及析氧性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 制备工艺 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 多孔FeNiB/FeNi泡沫电极的表征 |
| 3.3.2 多孔FeNiB/FeNi泡沫电极的析氧性能研究 |
| 3.3.3 多孔FeNiB/FeNi泡沫电极的密度泛函理论计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多孔CoNiB泡沫电极的制备及电解水性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 制备工艺 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 多孔CoNiB泡沫电极的表征 |
| 4.3.2 多孔CoNiB泡沫电极的析氧性能研究 |
| 4.3.3 阳极多孔CoNiB泡沫电极的密度泛函理论计算 |
| 4.3.4 泡沫电极的电解水性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 富B、O缺陷Co_3O_4纳米结构的电解水和水解硼氢化钠制氢性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 制备工艺 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 V_OB-Co_3O_4/NF泡沫电极的表征 |
| 5.3.2 V_OB-Co_3O_4/NF泡沫电极的析氧、析氢和全水解性能研究 |
| 5.3.3 V_OB-Co_3O_4电催化剂的密度泛函理论计算 |
| 5.3.4 V_OB-Co_3O_4/NF泡沫电极的水解碱性NaBH_4脱氢性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 电沉积Co-Ni-B-O的全水解性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方案 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 制备工艺 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 电沉积Co-Ni-B-O/NF材料的析氢性能研究 |
| 6.3.2 电沉积Co-Ni-B-O/NF材料的析氧性能和全水解研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 过渡金属硼化物的析氢催化活性理论研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 计算结果与讨论 |
| 7.2.1 多金属硼化物 |
| 7.2.2 单硼化物 |
| 7.2.3 二硼化物 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 结论、创新点与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）电沉积法制备纳米SnO2及其应用综述（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电沉积法制备纳米SnO2 |
| 1.1 硬模板体系 |
| 1.2 软模板体系 |
| 1.3 无模板体系 |
| 2 纳米SnO2在不同领域的研究进展 |
| 2.1 气体传感器 |
| 2.2 染料敏化太阳能电池 |
| 2.3 电催化 |
| 2.4 锂离子电池负极材料 |
| 2.5 光催化 |
| 3 结语 |
（10）新型多孔阳极氧化铝模板负载钯催化剂对双氧水分解的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 负载型纳米金属催化剂研究现状 |
| 1.2.1 纳米金属材料的物化性质 |
| 1.2.2 负载型纳米金属材料分类 |
| 1.3 负载型纳米金属催化剂的精准控制 |
| 1.3.1 物理法制备金属纳米催化剂 |
| 1.3.2 电沉积法制备金属纳米催化剂 |
| 1.3.3 物理沉积与电化学沉积方法的比较 |
| 1.4 Pd纳米功能材料的微观结构控制方法 |
| 1.4.1 Pd纳米颗粒的控制方法 |
| 1.4.2 Pd纳米薄膜的控制方法 |
| 1.4.3 Pd纳米线的控制方法 |
| 1.4.4 Pd金属纳米管的控制方法 |
| 1.5 负载型纳米金属催化剂中过氧化氢分解 |
| 1.5.1 过氧化氢催化分解的应用 |
| 1.5.2 H_2O_2催化分解相关理论与模型 |
| 1.5.3 不同受体上H_2O_2分解反应机理 |
| 1.5.4 H_2O_2催化分解的影响因素 |
| 1.5.5 催化剂孔道研究进展 |
| 1.5.6 孔道中的微泡研究进展 |
| 1.6 论文选题的目的和主要研究内容 |
| 1.6.1 研究的目的和意义 |
| 1.6.2 研究的主要内容 |
| 第二章 草酸电解液中Pd@AAO催化剂的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 AAO模板的制备 |
| 2.2.3 电化学沉积制备Pd@AAO催化剂 |
| 2.3 AAO模板与Pd@AAO催化剂的表征 |
| 2.3.1 AAO模板的表征 |
| 2.3.2 Pd@AAO催化剂的表征 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 AAO模板氧化时间的确定 |
| 2.4.2 扩孔时间对Pd@AAO直流电沉积效果的影响 |
| 2.4.3 不同直流沉积时间对Pd@AAO沉积效果的影响 |
| 2.4.4 不同交流沉积时间对Pd@AAO沉积效果的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 草酸模板制备工艺对Pd@AAO催化性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 AAO模板扩孔对Pd@AAO催化性能的影响 |
| 3.3.2 沉积时间对 Pd@AAO催化性能的影响 |
| 3.4 Pd@AAO对H_2O_2催化机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 硫酸电解液中Pd@AAO催化剂的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 AAO模板的制备 |
| 4.2.3 电化学沉积制备Pd@AAO催化剂 |
| 4.3 AAO模板与Pd@AAO催化剂的表征 |
| 4.3.1 AAO模板的表征 |
| 4.3.2 Pd@AAO催化剂的表征 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 AAO模板扩孔时间的确定 |
| 4.4.2 模板的有序度对Pd@AAO沉积效果的影响 |
| 4.4.3 直流沉积电压对Pd@AAO沉积效果的影响 |
| 4.4.4 交流沉积时间对Pd@AAO沉积效果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 硫酸模板制备工艺对Pd@AAO催化性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 直流沉积电压对Pd@AAO催化性能的影响 |
| 5.3.2 交流沉积时间对Pd@AAO催化性能的影响 |
| 5.3.3 Pd@AAO催化剂的失活性能测试 |
| 5.4 Pd@AAO对H_2O_2催化机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究工作的创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
四、多孔电沉积制备纳米线（论文参考文献）
- [1]高效过渡金属Ni/Co基催化剂的构筑及电催化性能的研究[D]. 鲁梦洁. 吉林大学, 2021(01)
- [2]铁系金属氧化物的制备、（光）电化学性能及应用的研究[D]. 刘福燕. 山东大学, 2021(11)
- [3]金属锂负极的结构设计及表界面化学研究[D]. 王骞. 北京大学, 2021(01)
- [4]铁系化合物的制备及其电催化性能研究[D]. 姚梦麒. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]纳米结构修饰的铜集流体电化学性能研究[D]. 姜建洋. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]高稳定性金属锂负极三维集流体研究[D]. 陈伟豪. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]基于AAO的金纳米线阵列复合结构制备与性能研究[D]. 赵望辰. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]自支撑过渡金属硼化物电极的制备及其催化性能研究[D]. 原荷峰. 太原理工大学, 2020(01)
- [9]电沉积法制备纳米SnO2及其应用综述[J]. 廖磊,吕承航,黄维刚,秦霸. 材料导报, 2020(S2)
- [10]新型多孔阳极氧化铝模板负载钯催化剂对双氧水分解的研究[D]. 闾雪娇. 江苏理工学院, 2020(01)