| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-35页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 电催化分解水制氢技术 | 第12-17页 |
| 1.2.1 电催化分解水制氢发展史 | 第12-13页 |
| 1.2.2 电催化析氢反应的机理 | 第13-15页 |
| 1.2.3 析氢反应过程的性能参数 | 第15-17页 |
| 1.3 电解水析氢的研究现状 | 第17-27页 |
| 1.3.1 电催化析氢催化剂的材料进展现状 | 第17-21页 |
| 1.3.2 提高电催化析氢性能的方法 | 第21-25页 |
| 1.3.3 研究电催化机理的方法 | 第25-27页 |
| 1.4 镍基纳米电催化剂的研究现状 | 第27-33页 |
| 1.4.1 镍基硫化物 | 第28-29页 |
| 1.4.2 镍基硒化合物 | 第29-30页 |
| 1.4.3 镍基磷化物 | 第30-31页 |
| 1.4.4 氮化镍 | 第31-33页 |
| 1.5 本文的研究思路和主要研究内容 | 第33-34页 |
| 1.5.1 研究思路 | 第33页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第33-34页 |
| 1.6 本文的创新点 | 第34-35页 |
| 2 实验设计和表征方法 | 第35-45页 |
| 2.1 实验试剂和实验仪器 | 第35-36页 |
| 2.1.1 实验试剂 | 第35页 |
| 2.1.2 实验设备 | 第35-36页 |
| 2.2 材料的制备和合成方法 | 第36-38页 |
| 2.2.1 水热法 | 第36-37页 |
| 2.2.2 固相反应法 | 第37-38页 |
| 2.2.3 Pt/C电极的制备 | 第38页 |
| 2.3 物理化学表征方法 | 第38-41页 |
| 2.3.1 X射线衍射仪 | 第38-39页 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱仪 | 第39-40页 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 | 第40页 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱仪 | 第40-41页 |
| 2.3.5 X射线吸收谱 | 第41页 |
| 2.4 电化学性能表征方法 | 第41-42页 |
| 2.4.1 极化曲线测试 | 第41-42页 |
| 2.4.2 循环伏安测试 | 第42页 |
| 2.4.3 计时电流测试 | 第42页 |
| 2.4.4 电化学交流阻抗测试 | 第42页 |
| 2.5 理论计算表征方法与技术 | 第42-43页 |
| 2.5.1 第一性原理计算简介 | 第42-43页 |
| 2.5.2 态密度和氢吸附能量势垒的计算 | 第43页 |
| 2.6 小结 | 第43-45页 |
| 3 Mn掺杂NiSe_2纳米片的合成及其电催化析氢性能研究 | 第45-57页 |
| 3.1 引言 | 第45-46页 |
| 3.2 实验部分 | 第46-47页 |
| 3.2.1 Mn-NiSe_2 NSs/CP的制备 | 第46页 |
| 3.2.2 样品的表征 | 第46页 |
| 3.2.3 电化学测试 | 第46-47页 |
| 3.2.4 理论计算 | 第47页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第47-56页 |
| 3.3.1 Mn-NiSe_2 NSs/CP的形貌结构与成分分析 | 第47-48页 |
| 3.3.2 Mn-NiSe_2 NSs/CP的 XRD结果及分析 | 第48-49页 |
| 3.3.3 Mn-NiSe_2 NSs/CP催化剂在酸性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第49-50页 |
| 3.3.4 Mn-NiSe_2 NSs/CP催化剂的稳定性测试结果分析 | 第50-51页 |
| 3.3.5 Mn-NiSe_2 NSs/CP催化剂的电化学双电容和交换电流密度的计算 | 第51-52页 |
| 3.3.6 Mn-NiSe_2 NSs/CP催化剂的电化学阻抗谱分析 | 第52-53页 |
| 3.3.7 Mn-NiSe_2 NSs/CP催化剂在碱性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第53-54页 |
| 3.3.8 Mn-NiSe_2 NSs/CP催化剂的XPS分析 | 第54-55页 |
| 3.3.9 Mn-NiSe_2 NSs/CP催化剂的氢吸附能量势垒计算 | 第55页 |
| 3.3.10 Mn掺杂的NiSe_2 NSs催化剂的优异催化性能的原因 | 第55-56页 |
| 3.4 小结 | 第56-57页 |
| 4 Mn掺杂NiP_2纳米片的合成及其电催化析氢性能研究 | 第57-73页 |
| 4.1 引言 | 第57-58页 |
| 4.2 实验部分 | 第58-59页 |
| 4.2.1 Mn-NiP_2 NSs/CC的制备 | 第58页 |
| 4.2.2 样品的表征 | 第58页 |
| 4.2.3 电化学测试 | 第58-59页 |
| 4.2.4 理论计算 | 第59页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第59-71页 |
| 4.3.1 Mn-NiP_2 NSs/CC的制备过程示意图和光学图 | 第59-60页 |
| 4.3.2 Mn-NiP_2 NSs/CC的形貌结构与成分分析 | 第60-61页 |
| 4.3.3 Mn-NiP_2 NSs/CC的 XRD结果及分析 | 第61-62页 |
| 4.3.4 Mn-NiP_2 NSs/CC催化剂在酸性条件下的电化学性能测试分析 | 第62-65页 |
| 4.3.5 Mn-NiP_2 NSs/CC催化剂的稳定性测试结果分析 | 第65页 |
| 4.3.6 Mn-NiP_2 NSs/CC催化剂的电化学阻抗谱分析 | 第65-66页 |
| 4.3.7 Mn-NiP_2 NSs/CC催化剂的电化学双电容和交换电流密度的计算 | 第66-67页 |
| 4.3.8 Mn-NiP_2 NSs/CC催化剂在碱性和中性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第67-69页 |
| 4.3.9 Mn-NiP_2 NSs/CC催化剂的XPS分析 | 第69-70页 |
| 4.3.10 Mn-NiP_2 NSs/CC催化剂的氢吸附能量势垒计算 | 第70页 |
| 4.3.11 Mn掺杂的NiP_2 NSs催化剂的优异催化性能的原因 | 第70-71页 |
| 4.4 小结 | 第71-73页 |
| 5 三元镍铁磷纳米片阵列催化剂机理探究：X-射线谱吸收研究 | 第73-91页 |
| 5.1 引言 | 第73-74页 |
| 5.2 实验部分 | 第74-75页 |
| 5.2.1 Ni-Fe-P NSs/CP的制备 | 第74页 |
| 5.2.2 样品的表征 | 第74-75页 |
| 5.2.3 电化学测试 | 第75页 |
| 5.2.4 理论计算 | 第75页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第75-89页 |
| 5.3.1 多元Ni-Fe-P催化剂的形貌与成份分析 | 第75-77页 |
| 5.3.2 多元Ni-Fe-P催化剂的XRD结果及分析 | 第77页 |
| 5.3.3 多元Ni-Fe-P催化剂的XPS分析 | 第77-78页 |
| 5.3.4 多元Ni-Fe-P催化剂在酸性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第78-81页 |
| 5.3.5 多元Ni-Fe-P催化剂的稳定性测试 | 第81-82页 |
| 5.3.6 多元Ni-Fe-P催化剂电化学阻抗谱测试分析 | 第82页 |
| 5.3.7 多元Ni-Fe-P催化剂的活性位点和TOF的计算 | 第82-83页 |
| 5.3.8 多元Ni-Fe-P催化剂的电化学双电容和交换电流密度的计算 | 第83-84页 |
| 5.3.9 多元Ni-Fe-P催化剂在碱性和中性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第84-86页 |
| 5.3.10 多元Ni-Fe-P催化剂的X射线吸收谱研究 | 第86-88页 |
| 5.3.11 多元Ni-Fe-P催化剂的氢吸附吉布斯自由能的计算 | 第88页 |
| 5.3.12 多元Ni-Fe-P催化剂的优异催化性能的原因 | 第88-89页 |
| 5.4 小结 | 第89-91页 |
| 6 三维CoP_3@NiP_2 分层异质结合成及其电催化析氢性能研究 | 第91-103页 |
| 6.1 引言 | 第91-92页 |
| 6.2 实验部分 | 第92-93页 |
| 6.2.1 CoP_3@NiP_2/CP的合成 | 第92页 |
| 6.2.2 样品的表征 | 第92页 |
| 6.2.3 电化学测试 | 第92-93页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第93-101页 |
| 6.3.1 CoP_3@NiP_2/CP的形貌结构与成分分析 | 第93-95页 |
| 6.3.2 CoP_3@NiP_2/CP的 XRD结果及分析 | 第95页 |
| 6.3.3 CoP_3@NiP_2/CP催化剂的XPS分析 | 第95-96页 |
| 6.3.4 CoP_3@NiP_2/CP催化剂在酸性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第96-97页 |
| 6.3.5 CoP_3@NiP_2/CP催化剂的稳定性测试结果分析 | 第97-98页 |
| 6.3.6 CoP_3@NiP_2/CP催化剂的电化学阻抗谱分析 | 第98-99页 |
| 6.3.7 CoP_3@NiP_2/CP催化剂的活性位点和TOF的计算 | 第99-100页 |
| 6.3.8 CoP_3@NiP_2/CP催化剂在中性和碱性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第100-101页 |
| 6.3.9 CoP_3@NiP_2/CP催化剂的优异催化性能的原因 | 第101页 |
| 6.4 小结 | 第101-103页 |
| 7 总结与展望 | 第103-105页 |
| 7.1 总结 | 第103-104页 |
| 7.2 展望 | 第104-105页 |
| 参考文献 | 第105-123页 |
| 附录 | 第123-125页 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第123-124页 |
| B 学位论文数据集 | 第124-125页 |
| 致谢 | 第125页 |
