导读:本文包含了氧析出反应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:氢氧化物,层状,催化剂,卟啉,缺陷,金属,双金属。
氧析出反应论文文献综述
申文杰[1]（2019）在《p-n结增强氧析出反应电催化活性》一文中研究指出探索最佳路径发展高效、廉价的氧析出反应(oxygen evolution reaction,简称OER)电催化剂越来越得到学术和产业界的关注。一般通过减小粒径提供更多的催化活性位点,或与叁维导电基体(碳材料或多孔金属等)复合以增强电极的电子传输和物质的扩散能力等方法制备具有高活性的催化剂~(1,2)。最近,催化剂活性位点的电子结构和荷电(本文来源于《物理化学学报》期刊2019年12期）
黄靓靓,邹雨芹,陈大伟,王双印[2]（2019）在《调控层状双金属氢氧化物电子结构促进氧析出反应（英文）》一文中研究指出氢气具有能量密度高、无毒、燃烧产物无环境污染等优点,是一种极具应用前景的可再生能源.目前制氢技术主要包括天然气重整制氢、光解水制氢及电解水制氢,其中天然气重整制氢存在纯度低、成本高的缺点,而光解水制氢技术尚不成熟.电解水制氢纯度高、成本低,已成为一种比较常用且成熟的制氢方法.电解水过程是指在电解池中利用电能分解水分子并释放出氢气和氧气的电化学过程,它包含两个半反应,即阳极析氧反应(OER)和阴极析氢反应(HER).在室温下驱动析氢反应与析氧反应的理论电位分别为0与1.23 V.但是,在实际电解过程中需要额外的电位(过电位)去激活和克服原始反应能垒,因此,尽可能的降低电解水的过电位是氢能广泛应用的必要条件.过渡金属化合物,特别是层状双金属氢氧化物(LDHs),由于其独特的二维层状结构和组成元素可灵活调变等特性,被认为是最具发展前景的电催化剂之一.但LDHs较差的电子导电性和较厚的板层结构极大的限制了其作为氧析出电催化剂的大规模应用.本文总结了LDHs作为OER电催化剂的研究进展,重点介绍了不同阳离子、不同阴离子、缺陷工程、各类插层阴离子和表面改性等改变对材料表面电子结构的影响机制.本文首先介绍了电解水析氧反应在不同电解液中的反应机理,讨论了析氧反应在动力学和热力学过程的主要障碍.通过对大量文献的归纳,综述了近年来通过调控LDHs的电子结构增加其活性位点数目、增强活性位点的本征活性,进而提高其OER催化性能的研究成果和最新进展,重点探讨了阳离子调控、阴离子调控、缺陷工程、插层阴离子调控和表面改性等调控方式对LDHs电催化剂OER性能的影响,总结了各种电子结构调控及其对电催化性能的影响.通过分析不同价态阳离子、阴离子对催化活性位点的电子结构影响,不同层间插层阴离子对催化剂层间距的影响,不同类型缺陷带来的微观结构和表层电子结构变化及表面改性带来的表层电子状态,亲疏水性的区别等实验现象,总结了层状过渡金属氢氧化物OER性能提升的策略.此外,本文还做了在LDHs的催化性能调控方面的挑战和展望,对未来开发和设计高效的OER电催化剂提供了崭新的思路.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年12期）
项东[3]（2019）在《双过渡金属催化剂的合成及其对氧还原和氧析出反应电催化性能的研究》一文中研究指出近年来,面对日益加剧的能源危机和环境污染问题,发展低成本以及环境友好的可持续能源转换和储存装置已经成为了当今社会所关注的焦点。非贵金属催化剂以低廉的成本,优良的性能及稳定性逐渐受到广泛关注,被认为是最具潜力的氧还原和氧析出反应电催化剂。然而,单一过渡金属掺杂的电催化剂活性位点数量低,活性不够高,导致研究者在合成催化剂,提高催化剂的活性方面遇到了很多困难。因此,设计和制备具有高密度活性位点多金属掺杂的电催化剂,探究催化剂中过渡金属催化活性位点的组成,具有极高的研究价值与发展前景。本研究以探索双过渡金属催化剂的制备方法以及电催化性能为主要目标,利用旋转圆盘电极技术,结合物理表征方法,研究了双过渡金属电催化剂对氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)催化活性的影响规律,取得了如下主要研究结果:(1)通过水热-高温煅烧的策略成功制备了Fe/Co双金属N掺杂介孔碳氧还原电催化剂FeCo-N/C-800。FeCo-N/C-800在0.1 M KOH溶液中表现出良好的ORR电催化性能、稳定性以及抗毒化性能。FeCo-N/C-800优异的氧还原催化性能主要归因于其分级介孔结构以及多种活性位点,适宜的N掺杂量和高导电性碳基之间的协同效应。(2)通过简单的共沉淀-高温热解的方法成功地合成了多孔N掺杂碳包裹的核壳结构双金属氧析出电催化剂Fe-Ni/N(1/2)。自身具有OER催化活性的Ni与引入适量的Fe内部电子之间的协同作用使Fe-Ni/N(1/2)在碱性条件下对OER反应具有优异的电催化性能以及良好的稳定性。此外,高缺陷程度的N掺杂介孔碳层包裹着FeNi NPs,不仅提供了大比表面积,还可以暴露更多的活性位点;良好的导电性加快了电子之间的转移,从而进一步提升OER催化动力。同时,由Fe组分引入的表面活性羟基提高了OER反应进程中对于反应中间体的吸附能力,对材料的OER电催化活性具有一定的提升作用。本论文对制备双金属碳基材料催化剂的合理策略进行了探索,分别研究了两种材料对ORR和OER在碱性条件下的电催化性能。在一定程度上可以为燃料电池以及金属-空气电池等应用中涉及到的非贵金属催化剂的合成提供思路,促进与能源存储和转化相关材料的发展。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
黎景卫,庄秋娜,许培蔓,张大维,韦丽成[4]（2018）在《叁维百合花状的CoNi_2S_4作为先进的双功能电催化剂用于氢析出和氧析出反应（英文）》一文中研究指出为简化电解水催化剂的合成过程和优化电解水操作系统,双功能电解水催化剂的研究,特别是在碱性条件下同时具有优异催化氢析出和氧析出反应性能的双功能电催化剂的研究尤为重要.其中,过渡金属硫化物,特别是CoNi硫化物,被报道有与氢化酶类似的催化活性中心,从而具有优异的催化氢析出和催化氧析出反应性能.虽然有关对过渡金属硫化物的研究很多,但主要集中在具有一维纳米线和二维纳米片形貌结构的过渡金属硫化物.不幸的是,这些形貌结构的过渡金属硫化物在电催化过程中容易聚集和受限于电荷传输能力.叁维纳米结构的材料具有较大的比表面积以分布更多的活性位点和拥有良好的电子传输能力,所以,开发叁维纳米结构的过渡金属硫化物材料可能是改进其催化电解水性能的一个好途径.本文采用简单的两步水热法,通过硫化合成的CoNi前体得到了长于泡沫镍上的叁维百合花状的CoNi_2S_4(CoNi_2S_4/Ni).它只需要54 mV的过电位即可获得10 mA cm~(-2)的催化氢析出反应电流,是最好的碱性催化氢析出反应电极材料之一.它在驱动100 mA cm~(-2)的催化氧析出反应电流时也只需要328 mV的过电位.另外,把CoNi_2S_4/Ni分别作为阴极和阳极组装成双电极碱性水电解槽时,它只需要1.56 V的电压即可获取10 mA cm~(-2)的催化全电解水电流并具有良好的催化全电解水稳定性.扫描电子显微镜、透射电子显微镜和N_2吸脱附曲线测试结果表明,该叁维百合花状的CoNi_2S_4/Ni的表面粗糙度高和拥有多孔特性.多孔结构的CoNi_2S_4/Ni可提供更多可接触的催化活性位点,也有利于催化过程中的电解质和生成的气体的扩散与传递.交流阻抗图谱测试结果表明,CoNi_2S_4/Ni具有良好的电子传输能力.另外,不同于前期对尖晶石结构的硫化物AB_2S_4的研究结果,XPS结果表明,CoNi_2S_4/Ni中含有Ni~(б+)和S~(б–)活性物种,表明CoNi_2S_4具有与活性氢化酶类似的活性中心.Ni~(δ+)和S~(δ–)可分别作为氢氧根和质子的接收体,协助促进吸附的水分子的分离,从而提高材料的催化性能.所以,Ni~(δ+)和S~(δ–)活性物种的出现,大比表面积的叁维百合花状多孔结构和良好的电荷传输能力等特性集合于CoNi_2S_4/Ni上使得CoNi_2S_4/Ni具有优异的催化氢析出和催化氧析出反应性能.(本文来源于《催化学报》期刊2018年08期）
周鹏[5]（2018）在《化学刻蚀双金属层状氢氧化物用于增强的氧析出反应》一文中研究指出电解水是非常有希望应用于能量的储存与转换,但缓慢反应动力学的氧析出反应阻碍了其广泛应用。由于氧析出反应对绿色能源生产和储存的重要性,人们一直在寻找高效、低成本的氧析出电催化剂。贵金属氧析出催化剂的大规模应用受到其高成本和稀缺性的严重制约,而双金属层状氢氧化物(LDHs)由于其独特的层状结构和较好氧析出性能,常被认为有望替代贵金属用于氧析出反应。然而,LDHs的广泛应用受到其电子性质和活性位点的限制。本文主要通过化学刻蚀LDHs来优化结构和电子结构用于增强的氧析出反应,具体内容主要如下:1.作者通过简单有效的酸刻蚀LDHs的方法,在室温下对LDHs成功实现了缺陷的引入和形貌结构的优化。酸刻蚀能够增加无序度、提高导电性和调整表面性质,同步辐射数据和透射电子显微镜图像为酸蚀刻后形成多种空位提供了强有力的证据,这些空位从而导致氧析出催化活性的增强。同时,酸刻蚀使得LDHs纳米片变薄和表小,暴露了更多的活性位点。本研究不仅揭示了空位缺陷对电催化剂的关键作用,而且还开辟了一个简单的路线来优化电子结构和表面性质来设计开发未来的电催化剂。2.基于LDHs的体相形式和导电性差等问题,作者通过简单有效、方便经济的水热合成方法得到了富缺陷多级结构的LDHs,即将LDHs分散在乙二醇并水热从而得到产物。纳米片的变薄和变小以及多级结构,调整了形貌结构,暴露了更多的活性位点,促进了电子传输和离子扩散。而且大量缺陷的产生,优化了电子结构,提高了氧析出催化活性。经过水热反应之后,富缺陷多级结构的LDHs显示出很低的氧析出反应起始电位,实现了氧析出催化性能的巨大提升。此外,富缺陷多级结构的LDHs具有很小的Tafel斜率,进一步证明了缺陷的引入对氧析出反应催化性能的提高。通过缺陷工程来调整结构和电子结构的思路为先进催化剂的开发设计与性能优化打开了新的大门。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-01）
郭思杰,杨艳梅,刘乃云,乔石,黄慧[6]（2016）在《一步合成钴、氮共掺的碳材料:氧还原和氧析出反应双功能电催化剂》一文中研究指出在新能源技术中(例如金属-空气电池、燃料电池和分解水),氧气和水之间的电催化转化是非常关键的步骤.目前,铂及铂的复合材料被认为是用于氧还原反应(ORR)的最佳催化剂,而钌和铱的氧化物是析氧反应(OER)的最佳催化剂.然而,这些材料成本(本文来源于《科学通报》期刊2016年10期）
杨振荣,郑祥俊,王章俊,金超,田景华[7]（2014）在《钴磷共掺杂石墨烯作为氧还原和氧析出反应双功能催化剂》一文中研究指出【引言】氧还原(ORR)和氧析出(OER.)反应催化剂在金属一空气电池中起着至关重要的作用,引起了人们广泛关注[1-3]。由于ORR和OER反应动力学缓慢且反应机理复杂,在金属一空气电池中需要催化剂来促进反应进行。Pt基催化剂被认为是最有效的催化剂。然而,Pt(本文来源于《第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集》期刊2014-08-02）
裘晓滨,赵天从[8]（1986）在《金属卟啉、酞菁修饰钛电极的研究(Ⅲ)——金属卟啉中心金属离子和取代基对酸性溶液中氧析出反应催化性能的影响》一文中研究指出金属卟啉修饰钛电极对氧的阳极析出反应,具有一定的催化活性,在被试验的50多种金属卟啉络合物中,四对氯苯基卟啉镍的电催化活性最好。在大量实验的基础上,本文作者着重研究了第一过渡周期金属四对氯苯基卟啉T(P-Cl)PPM(M=Cr,Mn,Fe,Co,Ni)络合物的性质对电催化活性影响的规律性。研究结果表明,金属卟啉修饰钛电极的催化性能与TPPM的一系性质(如金属原子序数、原子半径、电负性以及M-OH的键强度等)有关。T(P-Cl)PPM的催化活性随中心金属离子d电子数的增多而明显增大,即Ni~Ⅱ>Co~Ⅱ>Fe~Ⅱ>Mn~Ⅱ>Cr~Ⅱ。本文还讨论了卟啉环上不同取代基对催化活性的影响规律:吸电子基团使电催化活性增大,即T(P-Cl)PPNi>T(1P-OH,3P-Cl)PPNi>T(P-OCH3)PPNi-T(P-OH)PPNi>T(P-NO_2)PPNi>TPPNi>T(P-NH_2)PPNi;邻位取代的卟啉其催化活性远小于对位取代的卟啉即T(P-Cl)PPNi>>T(O-Cl)PPNi。T(P-NO2)PPNi的反常现象可能是由于取代基NO_2的体积较大而引起的空间效应所致。(本文来源于《中南矿冶学院学报》期刊1986年03期）
王雪琳,王士勋,徐国宪[9]（1983）在《在NiCo_2O_4电极和Nd_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3电极上氧析出反应的研究》一文中研究指出本文用稳态法测定了塔费尔斜率、OH-离子的表观反应级数和表观活化能,着重分析了线性电位扫描图及该反应的暂态特性。提出了在该电极上氧气析出反应的初步机理。 1.复合氧化物电极的制备 在200℃热分解Co、Ni的硝酸盐混合物,经400℃热处理10小时制得氧化物NiCo_2O_4。在350℃热分解Nd、Sr、Co的醋酸盐混合物,经800℃热处理8小时制得氧化物Nd_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3。经X-射线分析,确定前者为尖(本文来源于《高等学校化学学报》期刊1983年05期）
氧析出反应论文开题报告
（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：
氢气具有能量密度高、无毒、燃烧产物无环境污染等优点,是一种极具应用前景的可再生能源.目前制氢技术主要包括天然气重整制氢、光解水制氢及电解水制氢,其中天然气重整制氢存在纯度低、成本高的缺点,而光解水制氢技术尚不成熟.电解水制氢纯度高、成本低,已成为一种比较常用且成熟的制氢方法.电解水过程是指在电解池中利用电能分解水分子并释放出氢气和氧气的电化学过程,它包含两个半反应,即阳极析氧反应(OER)和阴极析氢反应(HER).在室温下驱动析氢反应与析氧反应的理论电位分别为0与1.23 V.但是,在实际电解过程中需要额外的电位(过电位)去激活和克服原始反应能垒,因此,尽可能的降低电解水的过电位是氢能广泛应用的必要条件.过渡金属化合物,特别是层状双金属氢氧化物(LDHs),由于其独特的二维层状结构和组成元素可灵活调变等特性,被认为是最具发展前景的电催化剂之一.但LDHs较差的电子导电性和较厚的板层结构极大的限制了其作为氧析出电催化剂的大规模应用.本文总结了LDHs作为OER电催化剂的研究进展,重点介绍了不同阳离子、不同阴离子、缺陷工程、各类插层阴离子和表面改性等改变对材料表面电子结构的影响机制.本文首先介绍了电解水析氧反应在不同电解液中的反应机理,讨论了析氧反应在动力学和热力学过程的主要障碍.通过对大量文献的归纳,综述了近年来通过调控LDHs的电子结构增加其活性位点数目、增强活性位点的本征活性,进而提高其OER催化性能的研究成果和最新进展,重点探讨了阳离子调控、阴离子调控、缺陷工程、插层阴离子调控和表面改性等调控方式对LDHs电催化剂OER性能的影响,总结了各种电子结构调控及其对电催化性能的影响.通过分析不同价态阳离子、阴离子对催化活性位点的电子结构影响,不同层间插层阴离子对催化剂层间距的影响,不同类型缺陷带来的微观结构和表层电子结构变化及表面改性带来的表层电子状态,亲疏水性的区别等实验现象,总结了层状过渡金属氢氧化物OER性能提升的策略.此外,本文还做了在LDHs的催化性能调控方面的挑战和展望,对未来开发和设计高效的OER电催化剂提供了崭新的思路.
（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。
氧析出反应论文参考文献
[1].申文杰.p-n结增强氧析出反应电催化活性[J].物理化学学报.2019
[2].黄靓靓,邹雨芹,陈大伟,王双印.调控层状双金属氢氧化物电子结构促进氧析出反应（英文）[J].ChineseJournalofCatalysis.2019
[3].项东.双过渡金属催化剂的合成及其对氧还原和氧析出反应电催化性能的研究[D].东北师范大学.2019
[4].黎景卫,庄秋娜,许培蔓,张大维,韦丽成.叁维百合花状的CoNi_2S_4作为先进的双功能电催化剂用于氢析出和氧析出反应（英文）[J].催化学报.2018
[5].周鹏.化学刻蚀双金属层状氢氧化物用于增强的氧析出反应[D].湖南大学.2018
[6].郭思杰,杨艳梅,刘乃云,乔石,黄慧.一步合成钴、氮共掺的碳材料:氧还原和氧析出反应双功能电催化剂[J].科学通报.2016
[7].杨振荣,郑祥俊,王章俊,金超,田景华.钴磷共掺杂石墨烯作为氧还原和氧析出反应双功能催化剂[C].第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集.2014
[8].裘晓滨,赵天从.金属卟啉、酞菁修饰钛电极的研究(Ⅲ)——金属卟啉中心金属离子和取代基对酸性溶液中氧析出反应催化性能的影响[J].中南矿冶学院学报.1986
[9].王雪琳,王士勋,徐国宪.在NiCo_2O_4电极和Nd_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3电极上氧析出反应的研究[J].高等学校化学学报.1983
论文知识图
