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贵金属作为电解水制氢催化剂具有催化活性高、稳定性好等优点,然而高昂的价格及有限的储量严重地限制了其大规模的生产应用。近年来,价格低廉、性能优异、储量丰富的非贵金属催化材料受到广泛的关注。钼基复合材料作为析氢电催化剂具有导电性高、催化性能优异、结构稳定性好等优势。本论文研究了多种碳化钼复合材料的合成方法及电催化析氢性能,深入地阐释了材料高催化活性的内在动力学因素,取得的研究成果如下:(1).采用“溶剂热-高温碳化”法,通过调控溶剂热和碳化过程的温度,获得了六种不同的碳化钼/碳纳米管复合材料(Mo2C/CNTS200-700,Mo2C/CNTS200-800,Mo2C/CNTS200-900,Mo2C/CNTS180-800,Mo2C/CNTS220-800和Mo2C/CNTS240-800)。作为阴极析氢催化剂,六种复合材料都表现出优异的催化活性,这与碳化钼的纳米尺寸和超高导电能力的CNT的存在密切相关;此外,在0.5 M H2SO4和1 M KOH溶液中,Mo2C/CNTS200-800均表现出最佳的析氢效果,这是由于该材料电化学活性面积大,导电性好,电阻小等原因造成的。(2).通过调节钼酸铵和葡萄糖的投料比,得到了MoO2/C,MoC/C和Mo2C/C三种钼基复合材料。电化学测试结果表明,在0.5 M H2SO4和1 M KOH溶液中,Mo2C/C均表现出相对于其他2种催化剂较高的析氢催化活性,这与该材料较大的比表面积,超细的纳米颗粒以及较高的电子传输能力有着密切的联系。(3).通过调节钼酸铵和三聚氰胺的投料比,得到了四种碳化钼复合材料(Mo2C/NCS-5,Mo2C/NCS-10,MoC/NCS-15和MoC/NCS-20)。其中,投料比为10:1得到的Mo2C/NCS-10催化剂表现出最佳的析氢催化效果,这与材料自身提供的高导电性,大比表面积和较多的活性位点密切相关。