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作为一种无污染,储量丰富,利用率高的清洁能源,氢能源被认为是未来可代替化石燃料的最佳选择之一。电解水技术是大规模制氢的重要途径,但商业电解水制氢需要高效的催化剂以减少能耗,在较低的过电势下达到较大的阴极电流密度。目前最好的析氢催化剂是铂等贵金属,但是由于自然界资源匮乏及昂贵的价格等问题,所以铂基催化剂也没有得到很好的发展。因此开发其他性能优异和价格低廉的非贵金属催化剂刻不容缓。过渡金属化合物因含量丰富、种类繁多、催化活性高等特点被广泛用做电化学析氢催化剂。本论文以过渡金属硒化物、磷化物为例,探究了如何提高过渡金属化合物的析氢催化活性,利用简单的方法合成MoO2/MoSe2、CNFs/CoSe2、CoP/Ni三种催化剂,并对其进行物理表征和电化学测试,具体如下:(1)用简单水热加高温硒化的方法制备微球结构的MoO2/MoSe2复合物,在导电氧化层MoO2表面形成MoSe2,MoSe2作为催化剂活性中心,二者协同效应可以提高催化剂氢析出性能;探究了不同硒化时间对材料析氢性能的影响,结果表明,硒化时间1小时为最佳硒化时间;电化学测试发现该材料具有高效的氢析出性能,这主要归功于如下几个优点:丰富的活性位点、良好的导电性和优异的稳定性。(2)由于细菌纤维素具有独特的3D网状结构,采用细菌纤维素衍生的碳纳米纤维为模板,用一步水热的方法,在细菌纤维素上负载均匀分布的硒化钴纳米颗粒(CNFs/CoSe2)。通过电化学测试发现,与纯硒化钴纳米颗粒相比,CNFs/CoSe2催化剂的性能有明显的的提高,这归因于3D网状结构的碳纳米纤维能有效减少CoSe2颗粒的团聚,暴露更多活性位点,提高催化性能。(3)以硝酸钴作为钴源,次磷酸钠作为磷源,通过简单水热加低温磷化的方法,构建了一个二维片状的CoP直接生长在导电基底泡沫镍上(CoP/Ni)作为工作电极的催化剂体系,避免了粘结剂的使用;同时,片与片组合在一起可以呈现出大小不一的孔,这些孔有利于电解液的浸入,增加内部活性。电化学测试表明,CoP/Ni有优异的氢析出催化活性。