| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 引言 | 第11页 |
| 1.2 氢气的制备方法 | 第11-14页 |
| 1.2.1 矿物燃料制氢 | 第12页 |
| 1.2.2 生物技术制氢 | 第12页 |
| 1.2.3 水分解法制氢 | 第12-14页 |
| 1.3 电催化产氢 | 第14-24页 |
| 1.3.1 电催化产氢原理 | 第14-17页 |
| 1.3.2 析氢电催化剂概述 | 第17-24页 |
| 1.4 本文的研究思路和主要研究内容 | 第24-25页 |
| 1.5 本文的创新点 | 第25-27页 |
| 2 样品的制备与表征方法 | 第27-39页 |
| 2.1 样品的制备工艺与方法 | 第27-31页 |
| 2.1.1 水热法 | 第27-28页 |
| 2.1.2 放电等离子烧结技术 | 第28-29页 |
| 2.1.3 脉冲激光沉积技术 | 第29-30页 |
| 2.1.4 真空封管技术 | 第30-31页 |
| 2.2 样品的基本物性表征方法与技术 | 第31-36页 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 | 第31-32页 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 | 第32页 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 | 第32-33页 |
| 2.2.4 能量色散X射线光谱仪 | 第33-34页 |
| 2.2.5 X射线光电子能谱仪 | 第34-35页 |
| 2.2.6 比表面测试仪 | 第35-36页 |
| 2.3 样品的电化学性能表征方法与技术 | 第36-37页 |
| 2.3.1 极化曲线测试 | 第36页 |
| 2.3.2 循环伏安测试 | 第36-37页 |
| 2.3.3 计时电流测试 | 第37页 |
| 2.3.4 电化学阻抗测试 | 第37页 |
| 2.4 理论计算表征方法与技术 | 第37-38页 |
| 2.4.1 第一性原理计算 | 第37-38页 |
| 2.4.2 能带结构和态密度的计算 | 第38页 |
| 2.4.3 氢吸附能量势垒的计算 | 第38页 |
| 2.5 小结 | 第38-39页 |
| 3 α相与β相WP_2的合成及其电催化析氢性能对比研究 | 第39-51页 |
| 3.1 引言 | 第39-40页 |
| 3.2 催化剂的制备与表征测试手段 | 第40-41页 |
| 3.2.1 α-WP_2和β-WP_2催化剂的制备 | 第40页 |
| 3.2.2 样品的表征 | 第40-41页 |
| 3.2.3 电化学测试 | 第41页 |
| 3.2.4 密度泛函理论计算 | 第41页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第41-50页 |
| 3.3.1 α-WP_2和β-WP_2的晶体结构与电子结构 | 第41-42页 |
| 3.3.2 α-WP_2和β-WP_2的XRD结果及分析 | 第42-43页 |
| 3.3.3 α-WP_2和β-WP_2的形貌结构与成分分析 | 第43-45页 |
| 3.3.4 催化剂的电化学性能测试结果分析 | 第45页 |
| 3.3.5 催化剂的稳定性测试结果分析 | 第45-47页 |
| 3.3.6 催化剂的在碱性条件下电化学性能测试结果分析 | 第47-48页 |
| 3.3.7 催化剂的XPS分析 | 第48页 |
| 3.3.8 催化剂的电化学阻抗谱分析 | 第48-49页 |
| 3.3.9 催化剂的氢吸附能量势垒计算 | 第49-50页 |
| 3.4 小结 | 第50-51页 |
| 4 共晶相WP_2的制备及其电催化析氢性能研究 | 第51-63页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 p-WP_2催化剂的制备与表征测试手段 | 第51-53页 |
| 4.2.1 p-WP_2催化剂的制备 | 第51-52页 |
| 4.2.2 p-WP_2样品的表征 | 第52页 |
| 4.2.3 电化学测试 | 第52-53页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第53-61页 |
| 4.3.1 p-WP_2催化剂形貌结构与成分分析 | 第53-55页 |
| 4.3.2 p-WP_2催化剂在酸性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第55-57页 |
| 4.3.3 p-WP_2催化剂的活性位点数目和TOF的计算结果分析 | 第57页 |
| 4.3.4 p-WP_2催化剂的稳定性测试结果分析 | 第57-58页 |
| 4.3.5 p-WP_2电化学阻抗谱测试分析 | 第58-59页 |
| 4.3.6 p-WP_2催化剂在碱性条件下的电化学性能测试结果分析 | 第59-61页 |
| 4.3.7 p-WP_2催化剂XPS结果分析 | 第61页 |
| 4.4 小结 | 第61-63页 |
| 5 3D自支撑WP_2纳米线的制备及其电催化析氢性能研究 | 第63-81页 |
| 5.1 引言 | 第63-64页 |
| 5.2 催化剂的制备与表征测试手段 | 第64-65页 |
| 5.2.1 WO_3NWs/CC的制备 | 第64页 |
| 5.2.2 WP_2NWs/CC的制备 | 第64页 |
| 5.2.3 样品的表征 | 第64页 |
| 5.2.4 电化学测试 | 第64-65页 |
| 5.2.5 密度泛函理论计算 | 第65页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第65-80页 |
| 5.3.1 WP_2NWs/CC的制备过程示意图及宏观外貌 | 第65-67页 |
| 5.3.2 WP_2晶体结构和电子结构探究 | 第67-68页 |
| 5.3.3 样品的形貌结构和成分分析 | 第68-70页 |
| 5.3.4 WP_2NWs/CC的电化学性能测试分析 | 第70-74页 |
| 5.3.5 WP_2NWs/CC的稳定性测试结果分析 | 第74-75页 |
| 5.3.6 WP_2NWs/CC的活性位点和TOF的计算 | 第75-76页 |
| 5.3.7 WP_2NWs的XPS分析 | 第76-77页 |
| 5.3.8 WP_2NWs的氢吸附能量势垒的计算 | 第77-78页 |
| 5.3.9 WP_2NWs/CC优异催化性能的原因 | 第78-79页 |
| 5.3.10 磷化温度对WP_2NWs/CC催化活性的影响 | 第79-80页 |
| 5.4 小结 | 第80-81页 |
| 6 PLD辅助制备WP_2纳米片阵列及其电催化析氢性能研究 | 第81-91页 |
| 6.1 引言 | 第81页 |
| 6.2 催化剂的制备与表征测试手段 | 第81-83页 |
| 6.2.1 石墨纸上WO_3种子层的的制备 | 第81-82页 |
| 6.2.2 P-WO_3NSs/GP的制备 | 第82页 |
| 6.2.3 P-WP_2NSs/GP的制备 | 第82页 |
| 6.2.4 样品的表征 | 第82-83页 |
| 6.2.5 电化学测试 | 第83页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第83-90页 |
| 6.3.1 P-WP_2NSs/GP的制备过程示意图及XRD分析 | 第83-84页 |
| 6.3.2 P-WP_2NSs/GP的形貌结构和成分分析 | 第84-86页 |
| 6.3.3 P-WP_2NSs/GP的电化学测试结果分析 | 第86-87页 |
| 6.3.4 P-WP_2NSs/GP的稳定性及气泡脱附问题分析 | 第87-89页 |
| 6.3.5 P-WP_2NSs/GP的电化学活性表面积及阻抗谱分析 | 第89-90页 |
| 6.4 小结 | 第90-91页 |
| 7 Mo掺杂WP_2纳米线束的合成及其电催化析氢性能研究 | 第91-101页 |
| 7.1 引言 | 第91-92页 |
| 7.2 催化剂的制备与表征测试手段 | 第92-93页 |
| 7.2.1 Mo-WO_3NWs/CFP的制备 | 第92页 |
| 7.2.2 Mo-WP_2NWs/CFP的制备 | 第92页 |
| 7.2.3 样品的表征 | 第92-93页 |
| 7.2.4 电化学测试 | 第93页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第93-100页 |
| 7.3.1 Mo-WP_2NWs/CFP的XRD分析 | 第93-94页 |
| 7.3.2 Mo-WP_2NWs/CFP的XPS分析 | 第94-95页 |
| 7.3.3 Mo-WP_2NWs/CFP的形貌和成分分析 | 第95-97页 |
| 7.3.4 Mo-WP_2NWs/CFP的电化学性能测试分析 | 第97-98页 |
| 7.3.5 Mo-WP_2NWs/CFP的电化学活性表面积及阻抗谱分析 | 第98-100页 |
| 7.4 小结 | 第100-101页 |
| 8 总结与展望 | 第101-103页 |
| 8.1 主要结论 | 第101-102页 |
| 8.2 展望 | 第102-103页 |
| 致谢 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-119页 |
| 附录 | 第119-121页 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第119-120页 |
| B.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第120-121页 |
| C.作者在攻读博士学位期间获得的荣誉奖励 | 第121页 |
