2.2 实验结果与讨论 12

2.2.1样品的制备与表征 12

2.2.2样品的电催化性能测试 13

3 小结 16

3.1 结论 16

3.2 展望 17

致谢 18

参考文献 19

1 前言

1.1课题意义

随着人类工业化进程的不断深入，全球经济不断发展，科学的进步往往需要使用大量的能源用作研究，而能源来自化石燃料。近年来，化石燃料消耗增加储量减少，与之而来的是释放大量温室气体所造成环境污染，最终促使人们迫切的需求清洁无污染的可再生能源。

事实上大多数可再生能源都具有“间歇性”的性质。以风能为例：“有了风就有了电，没了风也就没了电”，这种电能功率的输出必定会随着外界能量的变化而发生起伏并冲击电网因此难以并网利用。于是对于可再生能源来说不稳定的性质被称为“间歇性”。除了风能之外，生物质能、潮汐能、太阳能、水能等也在某些程度上受到了“间歇性”的困扰具有强烈的不稳定性而限制发展利用。[1]

众所周知，元素氢位于元素周期表第一位，是最小的原子，通常以单质形式H2存在。无色无味，容易燃烧，密度最小。氢元素具有的挥发性高、能量高等优点，使它在工业上可与其它物质一起用来制造化肥和氨水，同时也应用到了汽油、焊接、火箭燃料等领域。燃烧产生水，是清洁可利用能源。对于氢元素的研究早在20世纪70年代就已经存在，美国等一些西方发达国家在当时已经将这种元素与经济进行了有机的结合，即未来经济体系结构的设想是将能源以氢作为媒介，以取代现有的石油经济体系，达到环保可再生的持续可再生发展目标。随着国际社会对有关环境能源问题和能源可持续发展战略问题的深入研究和关注，加上中东局势动荡对能源的需求增加，研究氢能和氢经济的实现已经成为热点而被全球所关注。

氢能是21世纪最具有开发和应用潜能的清洁新型能源，它是可用于存储、运输和转化的理想能源载体。氢能就是氢的化学能，基本上都以化合态出现，构成宇宙总储存量的75%。作为二次能源，其具有可再生、可持续、清洁无污染、资源丰富、燃烧热值大等优点。二次能源是连接一次能源和能源用户，分为“过程性能源”和“含能体能源”。其中前者以电能为主；后者以柴油、汽油为主。

氢能的制取首先需要电解，工业产氢常见的方法有：将煤炭气化处理、水电解制氢、天然气水蒸气催化析氢等。但是电解水质氢具严重阴极极化因此成本较高，即消耗的能量大于产生的能量，不适合大规模生产；另一方面，很少会有碳氧化合物中不含有硫的情况，所以碳氧化合物产生的CO和CO2对环境造成极大的污染也是其不可持续发展的理由之一。而新发展起来的电催化析氢可以降低氢过电位，减小成本。电催化析氢分为Pt系贵金属和过渡金属及其磷化物、硫化物、合金，前者虽然活性和稳定性都很好但价格昂贵不利于实际应用；后者虽然目前的析氢活性低于贵金属，但具极大的成本优势，且相信随着科学的创新和研究的深入，依靠过渡金属的磷化物、硫化物及其合金的电催化析氢也必然能取得重大的突破。 由金属氧化物制备金属硫化物用于电催化析氢的研究(2):http://www.chuibin.com/huaxue/lunwen_205846.html