导读:本文包含了金属磷化物论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金属,原位,电池,结构,硝基苯,硫化物,煤焦油。
金属磷化物论文文献综述
朱对虎,李平[1]（2019）在《过渡金属磷化物催化剂综述》一文中研究指出过渡金属磷化物催化剂具有特殊的晶体结构,在催化加氢脱硫、加氢脱氮及电化学制氢反应中具有优异的催化活性。主要简述过渡金属磷化物催化剂的结构、制备方法和应用。多金属、复合多功能型过渡金属磷化物催化剂将在催化制氢反应中受到更多的关注。(本文来源于《工业催化》期刊2019年07期）
赵健[2]（2019）在《复合CoAl双金属氢氧化物和磷化物的制备及电化学性能研究》一文中研究指出电解水制氢是一项经济环保、绿色高效制备新能源的技术。合成高效的电极材料对于加快反应速率、降低电催化过程中的过电位是至关重要的。因此,采用简单水热法,在泡沫镍上原位生长合成了叁维Ag/CoAl-LDH/NF和CoAl-LDH/C/NF复合电极材料。通过磷化处理过程制备出了Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF纳米复合电极材料。制备的复合电极材料展示出优异的电化学活性和长期稳定性。复合电极材料优异的电化学性能可能是由于其独特的叁维结构,通过提高活性位点以及活性物质之间的协同作用来提高电催化性能。具体内容如下:(1)采用泡沫镍作为基底,用硝酸银作为Ag源,通过一步水热法在泡沫镍上原位生长了Ag/CoAl-LDH/NF纳米复合电极材料。利用电化学工作站,将所制备的样品进行线性伏安扫描、交流阻抗、循环伏安、计时安培等测试,并考察了不同反应温度、反应时间和银掺杂量对所制备样品的电化学性能的影响。结果表明:样品在电流密度10 mA/cm~2时的析氢过电位仅为93 mV,析氧过电位为272 mV,其析氢析氧的塔菲尔斜率分别为50 mV/dec和56 mV/dec。双电层电容达到46.9 mF/cm~2,稳定性测试48 h后,样品的电流密度衰减较小,说明所制备的Ag/CoAl-LDH/NF样品具有优异的HER、OER性能以及稳定性。(2)采用简单水热法,在泡沫镍上原位合成钴铝类水滑石,并以钴铝类水滑石作为前驱体,用次磷酸钠作为磷源,对前驱体进行磷化处理,制备出Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF纳米复合电极材料。进行相关电化学测试,并考察了次磷酸钠的用量、热分解温度以及升温速率对其电催化性能的影响。结果表明:磷化后样品在电流密度达到10 mA/cm~2时,析氢过电位为70 mV,析氧过电位为300mV,其析氢析氧的塔菲尔斜率分别为44.8 mV/dec和50.8 mV/dec。此外,所制备的Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF样品具有较小的阻抗和较好的稳定性。所制备样品的双电层电容为75.0 mF/cm~2,是磷化之前钴铝类水滑石的5倍。说明磷化后所制备的Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF样品具有更优异的HER性能、OER性能以及稳定性。(3)用葡萄糖作为C源,采用一步水热法在泡沫镍基底上原位合成了CoAl-LDH/C/NF纳米复合电极材料。利用电化学工作站进行相关电化学测试,并考察了负载C的含量以及反应温度对所制备样品的电解水性能的影响。结果表明:所制备的CoAl-LDH/C/NF电极具有较好的HER性能,当电流密度为10 mA/cm~2时,其过电位为148 mV,塔菲尔斜率为为52 mV/dec,所制备的CoAl-LDH/C/NF样品具有较好的OER性能,当电流密度为10 mA/cm~2时,其过电位为280 mV,塔菲尔斜率为62 mV/dec,并且具有较好的稳定性。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-06-12）
贺玉龙[3]（2019）在《负载金属磷化物加氢脱氧催化剂制备及性能研究》一文中研究指出煤焦油是煤炭热解过程中主要副产物之一,随着我国现代煤化工技术快速发展,其产量呈现逐年增高的趋势。而随着国际油价的波动以及人类环保意识的增强,由煤焦油加氢生产汽柴油技术已在悄然向生产多种高附加值化工类产品方向转变。这一新的利用途径克服了传统生产中该类焦油中含有的高价值的酚类化合物被作为燃料油燃烧而没有被充分有效利用弊病。而其中利用这些酚类化合物通过加氢精制生产BTX类化工产品将大大提高煤焦油利用价值。因此,本文围绕这一思路制备了负载型金属磷化物催化剂,并对其进行H_2-TPR、XRD、N_2吸脱附等表征,同时以4-甲基苯酚、中低温煤焦油馏分酚油为原料,对各类催化剂的加氢脱氧性能及反应条件对催化剂转化率、选择性的影响进行了系统考察。取得了如下研究成果:采用各金属的硝酸盐为加氢活性金属组分原料通过等体积浸渍法制备加氢催化剂,改变催化剂的金属磷化物种类、不同助剂改性制备一系列加氢脱氧催化剂。通过催化剂表征,研究了不同金属磷化物、改性金属种类对催化剂形态、物相以及结构的影响。实验结果表明,SiO_2负载不同金属磷化物催化剂对4-甲基苯酚加氢脱氧活性最优的是Ni_2P/SiO_2,其主要加氢脱氧路径为直接加氢脱氧(DDO),产物中芳烃选择性较高,加氢饱和程度较低。MoP/SiO_2、CoP/SiO_2与Ni_2P/SiO_2催化剂相比,前两者目标产物选择性与转化率均较低。不同的Ni/P摩尔比会生成不同的活性相,当Ni/P逐渐增大时,Ni_2P/SiO_2催化剂中活性相Ni_2P数量逐渐增加,当Ni/P=1.5时催化剂转化率和目标产物选择性达到最大。随着负载量从10%增加到40%,Ni_2P/SiO_2催化剂的加氢脱氧活性、目标产物选择性先增加后减少。不同金属改性Ni_2P/SiO_2催化剂均提高了加氢脱氧活性,加入改性金属Ce之后,原料4-甲基苯酚转化率达到80%以上,芳烃选择性达到85%。在金属Ce改性下,Ni/P=1.5、负载量为30%时,Ni_2P/SiO_2催化剂具有较高的加氢脱氧活性和金属活性组分分散度。以优选的催化剂对中低温煤焦油酚油馏分进行加氢脱氧处理,考察了加氢工艺条件对馏分油加氢脱氧的影响。结果表明,产物主要以芳烃类化合物为主,加氢脱氧效果明显。另外,升高温度有利于脱氧反应的发生,促进了酚类化合物直接脱去含氧官能团,使得原料油转化率以及产物芳烃选择性增加;较低的空速使原料油与催化剂接触时间增长,使得反应效果增强,进而原料油转化率增大。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
芦梦雨[4]（2019）在《铁系金属磷化物/叁维石墨烯复合催化剂的构筑及其电催化析氢研究》一文中研究指出随着能源危机和环境问题的日益严重,探索寻找可持续、环境友好型新能源已成为社会发展的当务之急。在清洁能源当中,氢能是最有希望的化石燃料替代品。在氢气制备的方法中,电解水制氢被认为是一种很有前途的方法,然而电解水阴极反应需要高效电催化剂来降低其过电势,加快其反应动力学。目前,铂族贵金属被认为是最好的电催化析氢催化剂,但其过高的成本和有限的储量限制了其在电解水制氢中的广泛应用。因此,开发具有高效催化性能的非贵金属催化剂是促进电解水制氢规模化应用的关键。在非贵金属催化剂中,铁系金属磷化物因为其含量丰富,活性位点多,有着类似氢化酶的催化性质已经被证明是一种具有前景的析氢催化剂,然而单组份铁系金属磷化物有着纳米粒子易团聚、导电性差等缺点限制其催化活性的发挥。为了克服这一问题,铁系金属磷化物催化剂通常被负载到载体构成复合催化剂,这不仅可以增大催化剂的活性面积,提高催化剂的稳定性,而且可以使催化剂易于回收。基于以上理论,本文通过发展新型构建铁系金属磷化物/叁维石墨烯复合催化剂,研究其形貌、结构、组成和催化性能之间的关系,从而制备出在析氢反应中展现优异催化性能的电催化剂。主要内容如下:1.采用镍泡沫为模板,通过水热法合成叁维石墨烯,利用化学镀法将钴镍磷、镍磷等合金沉积到叁维石墨烯载体上,合成新型的析氢电催化剂(Co–Ni–P/rGO/NF)。采用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等先进表征技术,研究钴镍磷/叁维石墨烯复合催化剂表面性质和结构组成。结果表明,制备的Co–Ni–P合金分散均匀粒径均一、成分构成稳定;并采用电化学测试手段,结合表征结果分析电催化析氢性能与形貌结构之间的关系,结果表明Co–Ni–P/rGO/NF催化剂在电流密度为10mA cm~(–2)时析氢过电位只需要65mV,对应的塔菲尔斜率只有63mV dec~(–1),并且析氢电催化剂在长达10h的稳定性测试过程中,催化析氢活性基本不变,展现了良好的稳定性。2.采用单向冰模板冷冻干燥法,建立大比表面积、多孔隙率的石墨烯垂直阵列;通过化学镀法将铁钴镍磷、铁钴磷、铁镍磷等合金沉积到石墨烯垂直阵列上合成新型析氢电催化剂(Fe–Co–Ni–P/VrGO)。采用扫描电子显微镜、X射线衍射能谱等先进表征技术,研究铁钴镍磷/垂直石墨烯复合催化剂形貌、组成、结构。结果证明,制备的Fe–Co–Ni–P合金颗粒分布密集且尺寸均一;采用电化学测试手段,结合表征结果分析其电催化析氢性能与结构、组成的关系,结果表明Fe–Co–Ni–P/VrGO在电流密度为10mA cm~(–2)时下碱性中析氢过电位为62 mV,中性为127 mV和酸性为83mV,并且催化剂稳定性测试过程中在全pH范围内(0-14pH)催化活性基本不变,展现了良好的稳定性。本文研究了多元铁系金属磷化物的结构调控和性能优化的方法,合成了一系列具有高效催化反应活性的电催化剂,为新型复合催化剂的构建奠定了基础,提供了指导。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
胡晓炜,尹永恒,刘伟,张兴旺,张红秀[5]（2019）在《磷化钴@铁-锌双金属磷化物多级纳米复合物的制备及其电催化水分解性能（英文）》一文中研究指出氢能源因其储量丰富、高效、零污染等特性而受到广泛关注.电解水产氢作为一种有效的获取氢能源的方式成为当前研究的重点.但由于电极表面反应过电势的存在极大增加了电解水的能耗,因此需要开发高效的电催化材料以提高电解水反应动力学.考虑到实际应用,设计和构筑在同一电解液中同时具有高效催化产氢和释氧能力的双功能催化材料更为重要且更具挑战.目前,越来越多的非贵金属基双功能催化材料被开发和报道,比如过渡金属硫化物、氧化物、层状双金属氢氧化物、碳化物、氮化物和磷化物等,其中又以磷化物的研究更为广泛.金属有机骨架化合物(MOFs)因其具有独特的性能(孔隙率高、超高比表面积、可调控的化学组分和孔道结构等)在能源转化等领域得到广泛应用.但是,基于MOFs材料转化的多组分过渡金属磷化物应用于全分解水体系的报道还比较少.先前的研究表明,优化催化材料的微纳结构和化学组成是提高材料催化性能的关键.我们利用叁步法(晶体生长、自组装和磷化)设计并制备了一种基于MOFs转化的新型分级纳米复合材料CoP@ZnFeP.透射电子显微镜(TEM)结果显示,自组装形成的花状Co3O4@Fe-MOF-5中空结构在磷化后形貌能够很好地保持.X射线衍射(XRD)表明, CoP@ZnFeP纳米复合物是由大量的混合纳米晶体组成,主要包括Co2P, ZnP2和Fe2P.在碱性(1.0mol/L KOH)条件下, CoP@ZnFeP纳米复合物表现出优异的催化产氢(HER)和释氧(OER)性能,其释氢和产氧的启动电位分别为–50和148m V(vs.RHE),相应的Tafel斜率分别为76和53.9m V/decade.优异的电催化性能主要归功于复合材料的多级纳米结构组元(纳米粒子、纳米笼和纳米管),其有序的多孔结构和大的比表面积有利于电解液的渗透、气体的扩散和电子的转移.作为对比,我们利用相似方法制备了CoP和ZnFeP纳米粒子的机械混合物(CoP/ZnFeP).测试数据表明, CoP@ZnFeP分级复合材料的催化性能优于CoP/ZnFeP机械混合物.鉴于CoP@ZnFeP复合材料优异的催化性能,我们将其应用于全分解水体系.在两电极体系中,达到10m A/cm~2电流密度仅需1.6V电压,表明材料具有优异的全分解水性能.同时该复合物也显示出较好的稳定性,经过24h连续水解后,电解电位仅升高70m V.但同时我们也注意到电极表面剧烈产生的气泡会对电极材料的稳定性有严重影响.此项研究可为设计高效的非贵金属催化材料应用于能源转化和储存等领域提供较好的思路和借鉴.(本文来源于《催化学报》期刊2019年07期）
朱佩佩[6]（2019）在《过渡金属磷化物制备及其在电化学储能领域的应用》一文中研究指出为了满足人们对高能量密度二次电池的迫切要求,高能锂离子电池(LIBs)和锂硫电池(LSBs)被广泛关注。锂离子电池具有重量轻、循环寿命长以及自放电小等优点,被认为是一种具有发展前景的电化学能源储存装置,但因其传统的电极材料具有较低的比容量,限制了其在大功率设备中的广泛应用。锂硫(Li-S)电池具有理论比容量高(1672 mAh g~(-1))、资源丰富、成本低且环境友好等优势,使其成为一种具有发展潜力的能源储存装置,然而,Li-S电池由于多硫化物的溶解和穿梭效应会导致活性物质损失和正极结构的改变,从而影响其循环寿命。因此,探索新型的兼具高本征电导率、高比容量的锂离子电池负极材料和能限制多硫化物溶解和穿梭效应的复合材料,实现锂离子电池及锂硫电池的高能量及高功率输入输出,对加快我国动力电池发展及在世界格局中“弯道超车”战略具有重要意义。因此,本文针对目前锂离子电池和锂硫电池电极材料存在的缺陷,设计并合成了一系列基于过渡金属磷化物的新型电极材料,并对其结构、电化学性能及反应机制进行了研究分析。具体研究内容如下:1、设计并合成了具有多孔多通道叁维(3D)结构的FeP@C/rGO复合材料,用于高性能的LIBs。研究发现,FeP@C/rGO复合物电极表现出优秀的倍率性能,尤其是大倍率性能,在5 A g~(-1)电流密度下具有497 mAh g~(-1)的放电比容量,同时具有很高的容量利用率和良好的循环性能,0.1 A g~(-1)时的可逆容量高达1080 mAh g~(-1),并且在1 A g~(-1)电流密度下循环500周的平均每周衰减率仅为0.04%。该FeP@C/rGO复合材料优异的电化学性能可归功于其独特稳定的碳八面体多通道框架和N/P共掺杂互连的石墨烯导电网络,有效促进了锂离子和电子的传输,并能很好的适应循环过程中的较大体积变化。2、设计并制备了具有CNTs交织穿插的CoP@C纳米立方体的新型3 D多孔CoP@C-CNTs复合材料,该材料被证明是一种具有潜力的LIBs负极材料。研究结果表明,CoP@C-CNTs复合材料具有大的比表面积和由ZIF-67的热解产生的丰富孔道结构。CoP纳米颗粒被很好地封装在ZIF-67衍生的纳米立方体碳骨架中,可以有效地适应在充电/放电过程中的体积变化。此外,在原位合成过程中诱导的N/P共掺杂特征有助于改善导电性。而且交织的CNTs网络穿插于CoP@C纳米立方体使电极实现快速电子传输。电化学结果表明,CoP@C-CNTs电极在0.1 A g~(-1)的电流密度下表现出1254 mAh g~(-1)的高初始放电容量,并且具有优异的倍率性能(在电流密度为5 A g~(-1)时为容量为532 mAh g~(-1)),以及优异的循环稳定性,在电流密度为2 A g~(-1)时,500周循环中每周的容量衰减率为~0.02%。3、设计合成了一种无粘结剂自支撑的CoP@CC负极用于获得高能量密度的LIBs。所制备的CoP@CC复合材料集成了一维CoP纳米线阵列的结构优势,以及二维CC基底出色的机械稳定性和柔韧性特点,可实现高效的电解质浸润和电荷输送。CoP@CC电极的初始比容量为1283 mAh g~(-1),初始库仑效率(ICE)为83.4%,远优于纯CoP电极。值得注意的是,CoP@CC电极具有突出的循环性能,在0.1 A cm~(-2)的电流密度条件下循环200次后具有约80.2%的高容量保持率。同时表现出优异的倍率性能,即使在5 A cm~(-2)的电流密度下其放电容量仍有549 mAh g~(-1)。我们的研究结果表明,3 D CoP@CC复合材料作为一种具有高性能的LIBs无粘结剂自支撑负极和下一代柔性电子设备器件具有极大的潜能。4、设计并制备了新颖的CoP修饰商用隔膜,并应用于高效的Li-S电池。CoP具有吸附和抑制多硫化物的穿梭效应的作用,同时使多硫化物在电极表面能够实现快速电化学转化。CoP修饰的隔膜在电池中也表现出优异的倍率性能和循环稳定性。在低倍率0.1 C时表现出1237 mAh g~(-1)的高比容量,即使在5 C的高倍率下其放电容量仍高达749 mAh g~(-1)。在1 C的高倍率下循环1000次后容量仍保有857 mAh g~(-1),每周期平均容量衰减率低至0.034%。CoP材料所表现出的良好电化学性能归因于具有极性的CoP对极性多硫化物的吸附作用,同时由于CoP表面有一定程度的氧化,在与LSP接触时所含的Co-O-P类物质激活了Co位点,与带负电的S发生化学结合。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-28）
董才富[7]（2019）在《基于镍/钴的金属硫化物和磷化物微纳材料制备及其电化学性能研究》一文中研究指出随着对可再生能源储存设备的需求和绿色能源的有效利用(由全球资源和能源短缺问题引起)需求的不断增加,钠离子二次电池凭借钠在地壳中含量丰富和成本低的优势成为最有希望取代锂离子二次电池的能源存储体系。在各类钠离子二次电池负极材料中,金属硫化物和金属磷化物因其自然资源丰富,价格低廉和较高的理论比容量已成为极具吸引力的选择。然而,金属硫化物和金属磷化物在作为钠离子二次电池的负极材料时,随着Na+的嵌入和脱出会产生明显的体积膨胀/收缩效应和反应中间产物易溶于有机电解液的问题,引起较快的容量衰退和较差的倍率性能。针对以上问题,本论文开展了系列研究:(1)NiS1.03中空球和中空笼状材料的可控合成及其在钠离子二次电池半电池和全电池中的应用。采用简单的溶剂热和随后低温退火相结合的方法获得由纳米片组成的NiS1.03多孔中空球(NiS1.03PHS)和NiS1.03多孔中空笼(NiS1.03PHC)两种材料。NiS1.03PHS在作为SIBs负极材料时展现了优异的循环稳定性(在8.0 A g-1的电流密度下,经过6000次循环之后,可逆比容量可保持在127 mAh g-1)和倍率性能(在1.0 A g-1和15.0 A g-1的电流密度下,可逆放电比容量分别高达605 mAh g-1和175 mAh g-1)。通过原位X-射线衍射花样和高分辨透射电镜相结合的方法测试了 NiS1.03作为SIBs负极材料时对钠离子的储存机理。成功组装的N1S1.03 PHSs/FeFe(CN)6全电池,在0.5 A g-1的电流密度下,首圈充电比容量高达460 mAh g-1。上述实验结果表明NiS1.03是一种极具前景的SIBs负极材料。(2)超小的Co1-xS纳米颗粒镶嵌在氮掺杂的多孔中空碳壳上的复合材料可控合成及作为高性能负极材料在钠离子半电池和锂离子半电池的应用首先,通过溶剂热法获得了硫化钴中空球前驱体,其中2-甲基咪唑在中空结构的形成中起关键作用。然后,通过煅烧中空球前驱体,Co1_-S@PPy和前驱体@PPy可以选择性地获得Co1-xS,Co1-xS@C(超小的Co1-xS纳米颗粒完全被碳层包覆)和Co1-xS/C(超小的Co1-xS纳米颗粒镶嵌在氮掺杂的多孔中空碳壳上不仅可以有效的缓解充放电过程中的体积膨胀而且可以有效缩短离子和电子的传输距离)。当Co1-xS,Co1-xS@C和Co1-,S/用作SIBs负极材料时,茌0.5A g-1的电流密度下,经过120次循环之后,Co1-xS/C展现出了最高的可逆比容量和循环稳定性(472 mAh g-1),明显优于Co1-xS@C(122.5 mAh g-1)和Co1-xS(80-1 mAh g-1)的性能。Co1-xS/C在作为LIBs负极材料时,在0.5Ag--的电流密度下,在经过1 00次循环之后可逆比容量可以保持在599 mAh g-1。温和的合成方法和优异的电化学性能表明Co1-xS/C是一种有潜力的能源电极负极材料。(3)氮掺杂碳包覆CoS2/Co4S3微球的可控制备及其作为高性能负极材料在半/全钠离子二次电池中的应用通过溶剂热和后续退火处理相结合的方法构筑了 CoS2/Co4S3@NC微球并将其首次应用到SIBs中。凭借优异的结构稳定性,CoS2/Co4S3@NC在作为SIBs负极材料时表现出了理想的倍率性能(在0.3Ag-1和6Ag-1的电流密度下,可逆充电比容量分别高达650 mAh g-1和2和7 mAh g-1)和循环稳定性(在4 A g-1和6A g-1的电流密度下,分别经过1500次和3000次循环之后,可逆充电比容量分别高达256 mAh g-1和239 mAh gH)。通过动力学分析,CoS2/Co4S3@NC电极的优异倍率性能可归因于可加速离子和电子扩散速率的赝电容行为。此外,成功组装的FeFe(CN)6//CoS2/Co4S3@NC的全电池其首次放电比容量高达5520mAhg-1(电流密度为0.5 Ag-1)。此工作为构筑高性能SIBs负极材料提供了新的研究思路。(4)具有叁明治结构的Ni2P/NG/Ni2P复合材料的可控制备及其在钠离子二次电池和锂离子二次电池中负极中的应用通过温和溶剂热和后续磷化处理相结合的实验方法构筑了具有叁明治结构的Ni2P纳米阵列/氮掺杂的石墨烯/Ni2P纳米阵列的复合材料(Ni2P/NG/Ni2P),在电化学过程中,叁明治结构可以提供有效的离子扩散通道和电子传输路径。因此,Ni2P/NG/Ni22P在作为SIBs和LIBs负极材料时表现出了优异的循环稳定性和倍率性能。在作为SIBs负极材料时,在0.5 A g-1的电流密度下,经过300次循环后,可逆比容量保持在高达188mAhg-1。在作为LIBs负极材料时,在0.3Ag-1的电流密度下,经过100次循环后,可逆比容量可保持在417 mAh g-1。优异的循环稳定性和倍率性能结合温和的制备方法,使Ni2P/NG/N12P成为了一种非常有前景的SIBs和LIBs的负极材料。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-26）
周乐怡[8]（2019）在《介孔SBA-15负载金属磷化物材料的制备与催化硼氢化钠和氨硼烷释氢性能的研究》一文中研究指出随着石油、天然气、煤炭化石燃料等不可再生自然资源的日渐匮乏,并且在使用这些能源时不可避免的会产生大量有毒害排放物,造成环境污染,因此,人类急需找到一种清洁绿色的新能源来解决这一问题。氢气作为二次能源,具有高能量密度和燃烧热值,并且燃烧氧化后产物为水,干净无污染,被认为是最清洁的能源。在化学储氢材料中氨硼烷和硼氢化钠由于具有较高的含氢量、高效安全和环境友好等优点引起了研究工作者的广泛关注。在催化化学储氢材料氨硼烷和硼氢化钠水解释氢过程中,寻找一种高效稳定并符合经济性的催化剂至关重要。本论文选取金属磷化物为催化剂的反应活性物质,并将金属磷化物负载在介孔球形材料SBA-15上以增加催化剂的分散性并减少团聚作用进而提高催化效果。本文的研究内容如下:(1)在盐酸的酸性溶液中,以非离子型双亲性的P123(聚乙烯醚-聚丙烯醚-聚乙烯醚叁嵌段共聚物,分子式为(EO)_(20)(PO)_(70)(EO)_(20))表面活性剂作为合成中的模板剂和作为硅来源的正硅酸四乙酯(TEOS),通过水热合成法和煅烧退火过程制备出具有球形有序介孔SBA-15的材料。球形的介孔材料SBA-15具有比表面积大的优点,因此可以作为负载活性物质的基底,提供良好的分散作用,减少团聚现象。(2)采用原位还原法和次亚磷酸钠热分解法两种方法相结合,以乙二醇为溶剂,SBA-15为载体,四水合醋酸钴、四水合醋酸镍、五水合硝酸铟和六水合硝酸镓为金属源制备了NiCo_2O_4@SBA-15、Co_3O_4@SBA-15、NiCoP@SBA-15、Co_2P@SBA-15、InP和GaP催化剂,通过多种材料表征手段(如XRD,SEM和TEM等)对制备的催化剂进行基本形态结构表征。探索单金属磷化物InP和GaP的制备条件,并将InP和GaP应用在硼氢化钠水解释氢应用中。(3)研究比较了NiCo_2O_4@SBA-15、Co_3O_4@SBA-15、NiCoP@SBA-15、Co_2P@SBA-15、InP和GaP催化剂在催化氨硼烷和硼氢化钠水解释氢性能效果,发现双金属磷化物NiCoP@SBA-15效果最佳,Co_2P@SBA-15次之。在303 K和308 K时,固定氢氧化钠浓度为0.25 M,催化剂NiCoP@SBA-15粒子催化氨硼烷水解释氢TOF值依次32.16 mol_((H2))·mol~(-1)_((NiCoP@SBA-15))·min~(-1),38.88mol(H_2)·mol(NiCoP@SBA-15)~(-1)·min-1。在室温为293 K时,固定氢氧化钠浓度为1.0 M,催化剂NiCoP@SBA-15粒子催化硼氢化钠水解释氢的TOF值8.18 mol_((H2))·mol~(-1)_((NiCoP@SBA-15))·min~(-1)。在室温为303 K时,固定氢氧化钠浓度为0.5 M,催化剂Co_2P@SBA-15粒子催化氨硼烷水解释氢的TOF值为10.48 mol_((H2))·mol~(-1)_((Co2P@SBA-15))·min~(-1)。(本文来源于《云南师范大学》期刊2019-05-25）
冯保铭[9]（2019）在《双金属磷化物中钯电子特性调控及其在硝基苯选择性还原反应中的催化性能》一文中研究指出卤代芳胺应用非常广泛,是一种比较基础的化工原料,以及化学合成的中间体,在染料、化工助剂、医药等领域,发挥着巨大的作用,成为不可或缺的一部分。精细化工中,卤代芳胺主要通过还原对应的卤代硝基苯而制备得到。国内目前主流的还原方法,仍然是铁粉和硫化碱还原法。但上述方法,每生产一吨的产品,会有几十甚至上百倍当量高浓度难处理的有毒废水和污泥的产生,严重破坏生态环境,因此,急需发展清洁高效的生产工艺。利用催化剂催化还原硝基为胺基,是较好的选择,但这种方法存在加氢脱卤的问题,且产率并不高,副产物多。而防止加氢脱卤的方法主要有两种,加入脱卤抑制剂或者将催化剂毒化,但加入脱卤抑制剂,会对最终的产物造成二次污染,增加产物分离提纯的成本,毒化催化剂又会使催化剂的活性大大降低,也会增加成本。因此,寻求一个好的方法,改善催化剂的性能,在加氢催化剂活性和稳定性没有明显降低的前提下,改善催化剂加氢脱卤的问题,变得至关重要。过渡金属电子特性调整在催化反应中起着重要作用,电子转移通常发生在配位键或共价键上。金属磷化物(M-P)材料中包含M-P共价键,在多相催化中已被广泛研究。它们通常由金属前驱物和磷化氢或磷酸氢盐在一锅中共还原而成。贵金属与类金属元素的相互作用使金属电子缺乏,提高了亚表面化学、原子分离和金属氢化物的能垒。因此,M-P纳米材料已被用作高效的非均相加氢催化剂。使用磷化氢或者磷酸氢盐制备的M-P通常含有较低的磷含量,使其内部M-P键数量不足,从而能有效调控金属的电子价态。鉴于此,本论文使用溶剂热还原的方法,可控合成出五种不同组成的高磷含量的Pd_x Ni_yP纳米粒子,采用X-光电子能谱、透射电子显微镜和高倍透射电子显微镜等手段对不同的Pd纳米催化剂进行了表征。探究了不同x/y比例下Pd_xNi_yP叁元合金纳米粒子中Pd、Ni和P的价态,实现了金属Pd电子特性的可调控性(335.3 eV-335.9 eV)。金属Pd的电子性能与其切断C-X(X=Cl,Br或I)键的催化能力密切相关。鉴于此,本论文使用Pd_xNi_yP/C作为催化剂,对卤代硝基苯选择性还原制备卤代苯胺反应进行了研究。以对氯硝基苯的选择性还原为模板反应,对催化剂种类、还原剂用量和反应时间等条件进行筛选。考察了具有不同Pd-Ni配比的Pd_xNi_yP对反应选择性的影响;使用参比催化剂Pd-Ni/C,Ni/C和Pd-Cu-Ni-P/C进行了对照试验。实验结果表明,在一定的Pd-Ni比例下,Pd元素的电正性有利于提高C-Cl键的稳定性和对氯苯胺的选择性。非晶态Pd_(38)Ni_(26)P_(36)/C催化剂的选择性最高,对氯苯胺的分离收率达到96%。随后,对底物的范围进行了扩展研究,发现Pd_(38)Ni_(26)P_(36)/C催化剂对于不同类型的对卤硝基苯均具有优异的选择性催化性能,产物的产率为50-96%。相对而言,使用Pd-Ni,Ni/C和Pd-Cu-Ni-P/C催化剂,对卤苯胺的产率明显下降。该研究内容提供了一种通过构筑叁元金属磷化物来实现金属电子价态调控的方法,同时为金属电子价态—催化性能相关性研究提供了一定的理论基础。该论文有反应方程式19个,图19个,表16个,参考文献115篇。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-24）
李桂香[10]（2019）在《微生物衍生的金属磷化物基催化剂的绿色制备及电解水产氢性能研究》一文中研究指出微生物具有丰富的表面位点和电荷,可以提供丰富成核中心与金属离子相互作用,同时控制着无机结构的成核和生长,在纳米材料制备中常被用作有效的模板。但是对于微生物合成的报道大多是关于杂原子掺杂生物碳的制备,抑或用于碳载体,而对于生物合成金属化合物的报道却很罕见。此外,过渡金属磷化物是一类高效的析氢反应(HER)催化剂,在缓解严峻的能源转化挑战中起着重要的作用,但是这类功能材料的制备通常涉及有毒的磷源试剂,并且释放出大量高度易燃和腐蚀性的含磷尾气。对此,本文选用了价廉、丰富存在且易于培养的酵母菌作为制备金属磷化物基催化剂的原材料,实现过渡金属磷化物的绿色合成和高效电解水析氢研究,并且探讨了酵母细胞与金属间的作用机制,以及析氢反应中催化剂的活性来源。(1)以酵母细胞为模板吸附金属钴离子,以石墨烯纳米片为分离剂以阻止团聚,制备了一种具有多级多孔结构的高活性析氢电催化剂(Co-Co_2P@NPC/rGO),即在石墨烯纳米片上负载的粒径约104.7 nm的Co-Co_2P异质纳米颗粒嵌入于氮磷双掺杂中空结构的多孔碳。在这里,酵母细胞不仅提供了碳源生产碳壳,而且还提供了磷源制备金属磷化物。并且进一步创建了由粉体催化剂组成的无粘结剂的叁维(3D)电极,该电极在0.5 M H_2SO_4电解液中具有优异的析氢催化活性(在61.5 mV的低过电位下可实现10mA cm~(-2))以及在大电流密度下的催化稳定性(在1000 mA cm~(-2)下可维持20小时)。这项工作提供了一种生物模板法,能够用于合理设计和制备金属或金属化合物@生物碳的3D电极,在能量储存和转换方面具有广阔的应用前景。(2)源于酵母细胞的碳基体结构和对金属的原位磷化,合成了具有叁维石墨烯网络框架的气凝胶电催化剂(Ni-Ni_3P@NPC/rGO)。相比于使用过量毒性磷源合成金属磷化物,以酵母菌为磷源进行的金属镍原位磷化是一种简单、经济且环保的磷化方式。此外,此催化剂对析氢反应(在10 mA cm~(-2)下具有73 mV的低过电位)和尿素降解反应(UDR,仅1.38 V达到50 mA cm~(-2))表现出优异的双功能催化性能。进一步,通过石墨纤维刷支撑的叁维块体电极(Ni-Ni_3P@NPC/rGO/GFB)构建的双电极电解槽实现了高效的尿素基废水电解(HER&UDR),比电解纯水节省了448 mV的电动势以驱动500 mA g~(-1)的电流密度,该工作实现了在更低输入电压下电催化有机污染物降解耦合产氢。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-05-24）
金属磷化物论文开题报告
（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：
电解水制氢是一项经济环保、绿色高效制备新能源的技术。合成高效的电极材料对于加快反应速率、降低电催化过程中的过电位是至关重要的。因此,采用简单水热法,在泡沫镍上原位生长合成了叁维Ag/CoAl-LDH/NF和CoAl-LDH/C/NF复合电极材料。通过磷化处理过程制备出了Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF纳米复合电极材料。制备的复合电极材料展示出优异的电化学活性和长期稳定性。复合电极材料优异的电化学性能可能是由于其独特的叁维结构,通过提高活性位点以及活性物质之间的协同作用来提高电催化性能。具体内容如下:(1)采用泡沫镍作为基底,用硝酸银作为Ag源,通过一步水热法在泡沫镍上原位生长了Ag/CoAl-LDH/NF纳米复合电极材料。利用电化学工作站,将所制备的样品进行线性伏安扫描、交流阻抗、循环伏安、计时安培等测试,并考察了不同反应温度、反应时间和银掺杂量对所制备样品的电化学性能的影响。结果表明:样品在电流密度10 mA/cm~2时的析氢过电位仅为93 mV,析氧过电位为272 mV,其析氢析氧的塔菲尔斜率分别为50 mV/dec和56 mV/dec。双电层电容达到46.9 mF/cm~2,稳定性测试48 h后,样品的电流密度衰减较小,说明所制备的Ag/CoAl-LDH/NF样品具有优异的HER、OER性能以及稳定性。(2)采用简单水热法,在泡沫镍上原位合成钴铝类水滑石,并以钴铝类水滑石作为前驱体,用次磷酸钠作为磷源,对前驱体进行磷化处理,制备出Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF纳米复合电极材料。进行相关电化学测试,并考察了次磷酸钠的用量、热分解温度以及升温速率对其电催化性能的影响。结果表明:磷化后样品在电流密度达到10 mA/cm~2时,析氢过电位为70 mV,析氧过电位为300mV,其析氢析氧的塔菲尔斜率分别为44.8 mV/dec和50.8 mV/dec。此外,所制备的Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF样品具有较小的阻抗和较好的稳定性。所制备样品的双电层电容为75.0 mF/cm~2,是磷化之前钴铝类水滑石的5倍。说明磷化后所制备的Co_2P/Ni_2P/Al_2O_3/NF样品具有更优异的HER性能、OER性能以及稳定性。(3)用葡萄糖作为C源,采用一步水热法在泡沫镍基底上原位合成了CoAl-LDH/C/NF纳米复合电极材料。利用电化学工作站进行相关电化学测试,并考察了负载C的含量以及反应温度对所制备样品的电解水性能的影响。结果表明:所制备的CoAl-LDH/C/NF电极具有较好的HER性能,当电流密度为10 mA/cm~2时,其过电位为148 mV,塔菲尔斜率为为52 mV/dec,所制备的CoAl-LDH/C/NF样品具有较好的OER性能,当电流密度为10 mA/cm~2时,其过电位为280 mV,塔菲尔斜率为62 mV/dec,并且具有较好的稳定性。
（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。
金属磷化物论文参考文献
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[3].贺玉龙.负载金属磷化物加氢脱氧催化剂制备及性能研究[D].西北大学.2019
[4].芦梦雨.铁系金属磷化物/叁维石墨烯复合催化剂的构筑及其电催化析氢研究[D].西北大学.2019
[5].胡晓炜,尹永恒,刘伟,张兴旺,张红秀.磷化钴@铁-锌双金属磷化物多级纳米复合物的制备及其电催化水分解性能（英文）[J].催化学报.2019
[6].朱佩佩.过渡金属磷化物制备及其在电化学储能领域的应用[D].南昌大学.2019
[7].董才富.基于镍/钴的金属硫化物和磷化物微纳材料制备及其电化学性能研究[D].山东大学.2019
[8].周乐怡.介孔SBA-15负载金属磷化物材料的制备与催化硼氢化钠和氨硼烷释氢性能的研究[D].云南师范大学.2019
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[10].李桂香.微生物衍生的金属磷化物基催化剂的绿色制备及电解水产氢性能研究[D].华南理工大学.2019
论文知识图
![放电过程中的反应机理[12]](http://image.cnki.net/GetImage.ashx?id=1013030066.nh0002&suffix=.jpg)
