镧-钼合金电镀及其析氢电催化性能

用正交试验法研究了钛基上La-Mo合金电镀方法及其工艺条件。经测试，合金镀层结合力强、硬度高、耐腐蚀及耐热性能优良。以钛基电镀La-Mo合金镀层作为阴极，在300g／L NaCl溶液中，在60℃，电流密度为300mA／cm^2下电解，能降低氢超电势680mV，显示了钛基电镀La-Mo合金镀层优良的析氢电催化性能。     

非晶态Fe-Mo合金在碱性溶液中的电催化析氢活性

研究了电沉积制备的非晶态Fe-Mo合金(组成分别为Fe82Mo18、Fe74Mo26和Fe71Mo29)电极在30％KOH溶液中，303～343K的温度范围内的析氢催化性能。三种非晶态合金都显示出较好的催化析氢活性。温度为343K，析H2电流密度为300nA／cm^2时的析H2过电位为150～157mV。非晶态Fe82Mol8、Fe74Mo26和Fe71Mo29合金上析H2反应的表观活化能分别为57．18，47．33，102．28kJ／mol。     

稀土铈对镍-钴合金电极的析氢催化性能的影响

采用电沉积方法制备了Ni—Co和Ni—Co(RE)合金电权。通过电化学方法研究了其在7mol/L KOH溶波中的析氢电催化活性。实验发现，与Fe电权相比，Ni—Co和Ni—Co(RE)合金电权的析氢电位正移，其中Ni—Co(RE)合金电权的析氢电位正移250mV。通过扫描电镜和合金镀层成分分析，探讨了稀土饰对Ni—Co合金电权析氢电催化性能的影响。结果表明，稀土饰的加入提高了合金电权在7mol/L KOH溶液中的析氢电催化活性和电化学稳定性。有利于降低槽压，减少能耗。     

电沉积参数对镍-纳米金刚石复合镀层性能的影响

目前有关纳米复合镀层电沉积的研究还不够深入、系统。以瓦特镀镍液为基础,在Q235A钢基体上制备镍-纳米金刚石复合镀层,研究了纳米金刚石浓度、搅拌速度对镍-纳米金刚石复合镀层性能的影响规律。在测试纳米金刚石复合镀液中镍的还原行为时发现,随着纳米金刚石浓度的升高,镍离子的极化程度呈现先升高后下降的趋势,镀液中纳米金刚石浓度为8.0 g/L时极化程度最大,同等条件下直流电沉积制备的复合镀层硬度、弹性模量分别为4.66 GPa和195.2 GPa,而双脉冲电沉积制备的镀层硬度和弹性模量分别达到5.23 GPa和197.4 GPa。     

非晶态Ni-W-WC复合镀层的制备及镀层性能研究

在非晶态Ni—W合金镀液中加入WC微粒，采用复合电沉积工艺制各非晶态Ni—W—WC复合镀层，井考察了复合镀层在碱性介质中的电催化析氢性能。结果表明，复合镀层中WC微粒的含量随镀液中WC微粒的浓度和电流密度的增加而增加；加入WC微粒后所获得的复合镀层仍然是非晶态结构；复合电板的电催化析氢性能明显优于Ni—W合金电板，性能的提高与其较高的比表面积和较低的析氢反应标准活化自由能有关。     

稀土铈对镍-钴-磷合金电极的析氢催化性能的影响

采用自行研制的复合配合剂,用化学沉积法在酸性体系中制备了Ni-Co-P和Ni-Co-P稀土合金电极.研究了稀土元素铈对Ni-Co-P合金电极的析氢电催化活性和电化学稳定性的影响.通过电化学方法测定合金电极在7 mol/L KOH溶液中的阴极极化曲线、Tafel曲线和电化学稳定性曲线,结果表明,与Ni-Co-P合金电极相比,Ni-Co-P(RE)合金电极的析氢电位正移约90 mV,Ni-Co-P(RE)合金电极具有较优的析氢电催化活性和电化学稳定性.此外,还通过X射线衍射、扫描电镜和合金镀层成分分析,结果表明,稀土元素铈的加入使非晶态Ni-Co-P合金镀层晶粒细化,但稀土元素铈不与合金共沉积,只是起到改变镀层组织结构的作用.     

钛基复合镀Pt-ZrO2电极镀层及其析氢电催化性能

为了寻找电化学工业理想的电催化电极,通过复合电沉积技术制备了钛基复合镀Pt-ZrO2电极.测试证明,Pt-ZrO2电极镀层结合力强、硬度高、耐腐蚀和耐热性能优良.钛基复合电沉积Pt-ZrO2电极作为阴极,在300g/L NaCl溶液中(60℃,阴极电流密度300 mA/cm2)电解能降低氢超电势580 mV.结果表明,钛基复合镀Pt-ZrO2电极是优良的析氢电催化电极,电催化性能的增加除了较小的反应电阻外,较大的表面粗糙度也是一个重要因素.     

热浸镀锌浴中的Ni,Sb对合金镀层组织的影响

Ni,Sb对热浸镀锌层组织及性能有较大影响,但两者的共同作用对热浸镀锌合金层组织的影响尚不清楚。为了在获得美丽锌花的同时获得合适厚度的热浸镀锌合金层,配制了11种锌浴对Q235钢热浸镀锌。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法研究了锌浴中Ni,Sb的共同作用对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响。结果表明:单独向锌浴中添加Sb不能有效降低Q235钢热浸镀锌合金层的厚度,同时加入Ni和Sb,两者共同作用可以减缓热浸镀锌过程中的Fe-Zn反应速度,降低镀层厚度;同时添加0.05%Sb和0.4%Ni可获得理想厚度的镀层。     

非晶态MmNi5.20合金薄膜的制备及析氢反应电催化性能的研究

用离子束溅射法制备非晶态ＭｍＮｉ＿（５．２０）合金薄膜。该非晶态合金薄膜在３０ｗｔ％ＫＯＨ，７０℃作析氢反应电极。实验结果表明，该电极不但具有良好的析氢电催化活性和电化学稳定性，而且具有很好的抗氢脆和抗粉化能力。交流阻抗分析表明，非晶态ＭｍＮｉ＿（５．２０）合金电极析氢反应过程主要由电化学反应步骤控制。     

多孔Ni-WC复合电极的制备及其在酸性溶液中的电催化析氢性能

目前,关于多孔Ni-WC电极的电催化析氢(HER)性能的报道较少。以多孔海绵镍为基体,采用复合电沉积制备多孔Ni-(WC)x复合电极。运用扫描电镜(SEM)和X射仪线衍射仪(XRD)表征电极的表面形貌和微观结构,通过阴极极化、电化学阻抗(EIS)、循环伏安、计时电流法研究多孔Ni-(WC)x电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电催化析氢性能。结果表明:与多孔基体Ni电极相比,多孔Ni-(WC)x电极具有较低的析氢过电位、较低的电化学反应阻抗、较小的表观活化能以及较大的交换电流密度;随着镀液中WC浓度的升高,所制备的多孔Ni-(WC)x电极的电催化析氢活性增强,其中Ni-(WC)40电极的表观交换电流密度是多孔Ni基体电极的966.7倍,其表观活化能为5.95 kJ/mol,并具有较好的耐蚀性和析氢稳定性。     

碱液中镍电极的析氢机理

研究镍电极在碱液中的析氢机理对开发二次清洁能源有指导意义,过去对其研究不够.通过Tafel曲线和电化学阻抗谱对镍电极在KOH溶液中的析氢机理进行了研究.结果表明,过电位低于600 mV时,析氢服从复合脱附机理,反应历程为电化学步骤+复合脱附步骤;过电位高于600 mV时,析氢服从迟缓放电机理或电化学脱附机理,反应历程为电化学步骤+电化学脱附步骤.     

枪黑色Sn-Ni合金在NaOH溶液中的析氢电催化性能

为了降低电解制氢的电耗,提高经济效益.作者对枪黑色Sn-Ni合金在NaOH溶液中的析氢电流化性能进行了研究.试验测出的电化学参数表明,在NaOH溶液中电解制氢时,枪黑色Sn-Ni合金的析氢电催化性能比45钢和高硫镍的强很多,而且具有很高的电化学稳定性.用它取代目前工业上使用的45钢和高硫镍作为电解制氢的阴极,可显著降低制氢的生产成本.     

Study on Amorphous Ni-Mo-Fe-Zn Coating Electrocatalyst forHydrogen Evolution in Alkaline Solution

Amorphous Ni-Mo-Fe-Zn quaternary alloy coatings are developed by means of electrodeposit,and after most of zinc is leached out their electrocatalytic activity toward the hydrogen evolution reaction (HER) in alkaline media is studied using electrochemical polarization and a.c. impedance techniques. The results show these coatings have very high eIectrocatalytic activity and excellent stability. This might benefit from the increased active surface area, well-pronounced synergism as well as their amorphous structures. The HER proceeds through the Volmer-Heyrovsky mechanism with a rate-determination-step (RDS) of Volmer at high overpotentials and the HER is controlled by Heyrovsky in lower overpotential areas.     

化学镀Ni-Co-W-P及其析氢性能的研究

用化学镀方法制备出Ni-Co-W-P合金电极,测量了其在1 mol/L NaOH溶液中的阴极极化曲线并研究了其析氢电催化活性.试验表明,在相同的电流密度下,Ni-Co-P,Ni-W-P和Ni-Co-W-P合金电极的析氢过电位较Fe电极降低,其中Ni-Co-W-P的析氢过电位降低约230 mV,XRD试验显示其镀层为非晶态.并进一步测试了其在7 mol/L KOH中的连续电解曲线.结果表明:Ni-Co-W-P合金电极比Ni-Co-P,Ni-W-P合金电极具有更好的析氢电催化活性和电化学稳定性,有利于降低槽压,减少能耗.     

Cr含量对合金钢在弱碱性溶液中腐蚀行为的影响

目前,对含Cr合金钢在碱性溶液中的腐蚀行为鲜有研究报道。在合金钢中加入不同含量的Cr元素,采用浸泡法和电化学法研究Cr含量对合金钢在弱碱性钒钛磁铁矿浆中的腐蚀特性,利用XPS和SEM等手段分析腐蚀表面,并探讨了其腐蚀机理。结果表明:合金钢耐碱性溶液腐蚀性能随着合金中Cr含量的提高而增强,Cr13较Cr2提高1.63倍;合金钢表面钝化膜主要由Cr的氧化物和氢氧化物组成,较高的Cr含量有利于扩大合金钢钝化区间,提高金属的电极电位。     

非晶态Ni－Mo－Fe合金作电解水析氢反应电极

用电沉积法制备非晶态Ｎｉ＿（４１．５）Ｍｏ＿（３５．５）Ｆｅ＿（２３．０）合金电极。该合金电极在３０ｗｔ％ＫＯＨ溶液，７０℃作析氢反应阴极，实验研究结果表明，合金电极对氢的析出反应具有优良的电催化性能。在２００ｍＡ／ｃｍ￣２电流密度下析氢反应过电位约９０ｍＶ，在连续电解和间歇电解条件下有良好的电化学稳定性。     

Ti含量对Ni-Ti镀层形貌及其电解析氢性能的影响

在Ni镀液中添加2g/L、4g/L的-400目的 Ti粉,获取Ni-7.8at%Ti、Ni-35at%Ti镀层,并对所制备的镀层进行了结构和析氢性能分析。结果表明:随着镀液中Ti粉的添加,镀层中Ti含量增加,镀层结构呈现多孔性,镀层的表面积得到大幅度提升。在25℃、6mol/L的NaOH溶液中的电解析氢实验表明:Ni-Ti镀层电极比Ni镀层电极具有更好的析氢性能,且析氢性能随着Ni-Ti镀层中Ti含量的增加而增强;长时间浸泡之后的电解析氢表明Ni-Ti镀层电极在碱性溶液中有良好的稳定性。     

RTM成型工艺对复合材料制品性能的影响

RTM(树脂传递模塑的简称)成型工艺是一种将树脂注入闭合模具中浸润增强材料的复合材料成型工艺。工艺参数对复合材料制品性能有很大的影响。本文对注射压力、注射温度、真空辅助、注胶口和排气口的位置、纤维含量和结构等工艺参数对复合材料制品性能的影响进行了概述。     

Boosting Alkaline Hydrogen and Oxygen Evolution Kinetic Process of Tungsten Disulfide-Based Heterostructures by Multi-Site Engineering

Alkaline water electrolysis is an advanced technology for scalable H₂ production using surplus electricity from intermittent energy sources, but it remains challenging for non-noble electrocatalysts to split water into hydrogen and oxygen efficiently, especially for tungsten disulfide (WS₂)-based catalysts. Density functional theory calculations in combination with experimental study are used to establish a multi-site engineering strategy for developing robust WS₂-based hybrid electrocatalyst on mesoporous bimetallic nitride (Ni₃FeN) nanoarrays for bifunctional water splitting. This ingenious design endows the catalyst with numerous edge sites chemically bonded with the conductive scaffold, which are favorable for water dissociation and hydrogen adsorption. Benefiting from the synergistic advantages, the N-WS₂/Ni₃FeN hybrid exhibits exceptional bifunctional properties for hydrogen and oxygen evolution reactions (HER and OER) in base with excellent large-current durability, requiring 84 mV to afford 10 mA cm^?2 for HER, and 240 mV at 100 mA cm^?2 for OER, respectively. Assembling the catalytic materials as both the anode and cathode to construct an electrolyzer, it is actualized very good activities for overall water splitting with only 1.5 V to deliver 10 mA cm^?2, outperforming the IrO₂⁽⁺⁾//Pt^(?) coupled electrodes and many non-noble bifunctional electrocatalysts thus far. This work provides a promising avenue for designing WS₂-based heterogeneous electrocatalysts for water electrolysis.