高性能電解制氫催化電極材料的制備及性能研究.pdf

1、氫能源是一種具有強(qiáng)勁潛力的新能源，電解水制氫技術(shù)是氫氣制備的一種重要方式。但是電解水制氫受到電極催化材料的制約，目前主要使用的電極材料是Pt等貴金屬。因此，尋找一種廉價(jià)而高效的電解水制氫催化劑至關(guān)重要。MoS2是一種有效的催化劑，單層原子厚的MoS2的Mo-S棱面暴露較多，具有較多的電催化制氫的活性位點(diǎn)。
　　本論文以MoS2為鈀材，用磁控濺射法制備MoS2薄膜，通過(guò)調(diào)控薄膜的結(jié)構(gòu)以及厚度，獲得最佳電解催化制氫性能的MoS2薄膜。

2、在此基礎(chǔ)上，通過(guò)將MoS2與C的復(fù)合以及Pt和Ni元素的摻雜的方法，來(lái)進(jìn)一步提高M(jìn)oS2薄膜的電解催化制氫性能，最終獲得了具有高性能的MoS2電解制氫催化電極材料。
　　(1)首先用磁控濺射法，通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，制備了不同結(jié)構(gòu)和形貌的MoS2薄膜，研究其催化制氫性能表明:隨著濺射氣壓的減小，催化性能呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在濺射功率為80W，濺射氣壓為0.8Pa的工藝參數(shù)下制備的MoS2薄膜具有最佳的催化性能。
　　(2)在

3、具有最佳性能的MoS2薄膜的基礎(chǔ)上，又制備了C/MoS2復(fù)合薄膜，研究了C層對(duì)MoS2薄膜的催化制氫性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):C/MoS2復(fù)合的電催化制氫性能隨著與MoS2復(fù)合的C層厚度的增加，呈現(xiàn)出催化制氫性能先增加后減小的趨勢(shì)，C層厚度為25nm的時(shí)候，其催化性能最好。
　　(3)最后，研究了摻雜元素以及摻雜含量對(duì)于MoS2薄膜的催化制氫性能的改善機(jī)理。結(jié)果表明Pt和Ni的摻雜均顯著提高了MoS2的起始電位，有效改善了MoS2的催