电沉积Ni-S-Co/ZrO2复合电极及其催化析氢性能

在镀液中悬浮粒径约为200~400 nm 的ZrO2固体颗粒,以电沉积方法制备了Ni-S-Co/ZrO2复合电极。XRD和SEM测试结果表明,沉积层由非晶态的Ni、Co、S和单斜晶型的ZrO2粒子组成。镀层表面呈团粒状结构,无裂隙,与基体结合牢固。电化学测试结果表明,25 ℃时,Ni-S-Co/ZrO2复合电极在28％NaOH溶液中,在电流密度100 mA•cm-2下的超电势为145 mV,与未复合纳米ZrO2粒子的Ni-S-Co电极相比降低了50 mV。表明超细ZrO2的掺入有效提高了电极对析氢反应的催化效果。实验表明,沉积的最佳电流密度为70 mA•cm-2,最适宜的ZrO2用量为15 g/L,采用Ni-S-Co作为过渡层可以显著改善复合镀层与基体的结合。     

电沉积Ni-Fe-ZrO_2复合电极工艺的研究

采用电沉积方法在铜箔上制备了Ni-Fe-ZrO2复合电极。研究了纳米ZrO2微粒的质量浓度、电流密度、温度、电沉积时间等工艺参数对复合电极析氢性能的影响。结果表明:在纳米ZrO2微粒10g/L,电流密度25mA/cm2,温度40℃,电沉积时间40min的条件下,可制备出具有最佳析氢性能的Ni-Fe-ZrO2复合电极。其析氢电位大于Ni-Fe合金电极的。     

电沉积La—Mo—ZrO2及其性能的研究

通过复合电沉积制备La-Mo-ZrO2/Ti电极,测试表明:La-Mo-ZrO2镀层结合力强,硬度高,耐蚀和耐热性能优良.阴极极化曲线表明:以钛基电沉积La-Mo-ZrO2复合镀层作为阴极,在质量浓度为300 g/L的NaCl溶液中,60℃,Jk=30mA/cm2电解,能降低氢超电势605 mV.结果表明:以钛基电沉积La-Mo-ZrO2复合镀层是优良的析氢电催化电极,电催化性能的增加完全归因于电极比袁面的增加.     

电沉积制备Ni-P非晶态催化电极上的析氢反应

用直接电沉积法在室温下制备出不同磷含量的Ni-P合金电极,用恒电流极化法研究了电极在20℃的1 mol/L KOH溶液中作为析氢反应阴极的催化性能,并用XRD及SEM方法研究了Ni-P合金镀层的组织结构. 实验结果表明,磷含量为8.49 at%的Ni-P合金电极具有优良的催化性能,在150 mA/cm2的电流密度下,析氢反应过电位最低,约为95 mV, 比纯镍电极低342 mV, 低电流密度区的Tafel斜率为65.4 mV/dec, 表现出良好的析氢催化活性, 这种高催化活性与镀层磷含量及组织结构有关.     

Ni-Fe-TiO2复合镀层制备工艺研究

采用电沉积方法在低碳钢上制备了Ni–Fe–TiO2复合镀层。研究了镀液中TiO2微粒含量、电流密度、温度、搅拌速率等工艺条件对复合镀层析氢性能的影响。结果表明,在温度为30°C,TiO2加入量为50g/L,电流密度为25mA/cm2,搅拌速率为300r/min时,可获得活性最佳的复合镀层。扫描电镜观察表明,镀层外观均匀,但微观表面粗糙。     

电沉积制备多孔Ni-Fe-Sn合金电极及其析氧性能

采用直流电沉积法在铜箔表面合成了多孔结构的Ni–Fe–Sn合金,用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对合金的微观组织形貌和相态进行了表征,用电化学工作站测试了合金电极在碱性环境中的析氧性能。结果表明,Ni–Fe–Sn合金电极主要由Ni3Sn2和FeNi3相组成,电极表面形成了多孔结构。在30wt% KOH溶液中,Ni–Fe–Sn合金的析氧过电位仅为261 mV(电流密度10 mA/cm2),Tafel斜率为69.9 mV/dec。电极在10 mA/cm2电流密度下能稳定工作12 h以上,具有良好的电化学稳定性。     

镍-纳米二氧化钛复合镀层的制备及性能

以多孔泡沫镍为基体,通过在瓦特镀镍液中复合电沉积,得到Ni-TiO2复合镀层.研究了阴极电流密度、pH、时间、镀液中纳米TiO2质量浓度及分散剂种类对Ni-TiO2复合镀层的TiO2含量、表面形貌及光催化性能的影响.通过正交试验得到最佳工艺条件为:TiO2质量浓度10g/L,pH=4.0,阴极电流密度30 mA/cm2...     

新型不锈钢基PbO2-WC-ZrO2复合电极材料的研制

在不锈钢基体上电沉积PbO2-WC-ZrO2复合镀层。研究了电沉积工艺参数对复合镀层的影响。确定了最佳工艺规范:J=3A/dm2,t=2.5h,θ=25°C,ρ(ZrO2)=40～50g/L,ρ(WC)=30～40g/L。获得了镀层结构均匀、致密,w(ZrO2)=4%～6%,w(WC)=7%～10%的PbO2-ZrO2-WC复合惰性阳极材料。将该阳极材料应用于电积锌其析氧电位为1700mV。新型PbO2-ZrO2-WC复合电极材料满足了惰性阳极材料的要求。     

不锈钢基二氧化铅-碳化钨-氧化铈复合电极的制备

研究了不锈钢基体上PbO2-WC-CeO2复合电极材料的电沉积工艺,通过分析其在由65g/LZn2+和150g/LH2SO4组成的电解锌液中的析氧动力学参数、Tafel曲线以及扫描电镜观察,考察了温度、电流密度和WC、CeO2固体颗粒质量浓度对该电极催化活性和耐蚀性的影响,确定了复合电沉积的较佳工艺:CeO240g/L和WC20g/L,电流密度25mA/cm2,温度60°C。在此工艺条件下可以获得致密、均匀的不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合电极材料,其交换电流密度为0.732A/cm2,腐蚀电流密度为3.924×105A/cm2。     

纳米Ni-ZrO_2复合电镀研究

采用纳米Ni-ZrO2复合镀液共电沉积Ni-ZrO2复合镀层;结果表明,以咪唑啉作为分散剂,能得到均匀分散的ZrO2纳米粉体的复合镀镍溶液;pH为3.0-4.0、电流密度为1.4A/dm2和慢速搅拌条件下,可以获得较好Ni-ZrO2复合镀层。对镀层进行了腐蚀、扫描电镜、X-射线衍射测试。     

Ni-ZrO2复合镀层形成过程的研究

采用复合电沉积技术制备出了Ｎｉ－ＺｒＯ２复合镀层,并利用正交设计对影响复合电沉积过程的有关因素进行了系统研究,镀液中ＺｒＯ２微粒表面荷电状况的分析表明,ＺｒＯ２微粒表面由于吸附子溶液中的Ｎｉ＾２＋而荷正电。     

电沉积方法制备镍硫析氢电极及其电化学性能

采用恒电流电沉积方法制备Ni-S电极,通过极化曲线研究了硫脲质量浓度、电流密度、镀液温度、电沉积时间等对Ni-S电极析氢性能的影响,获得了较佳的制备工艺:NiSO4·6H2O187.2g/L,硫脲100g/L,H3BO340g/L,NaCl 20g/L,pH=4,电流密度30 mA/cm2,镀液温度55℃和电沉积时间1...     

双脉冲电沉积制备Ni-聚苯胺复合电极及其析氢性能的研究

采用控制双脉冲电位沉积技术制备N i-聚苯胺复合电极。扫描电镜下观察电极表面呈菜花状结构,比表面积约为普通镀N i电极的4~50倍。N i-PAN复合电极的X射线衍射谱图中分别出现了N i和PAN的特征峰。通过测试复合电极在模拟氯碱工业电解液中的阴极极化曲线,研究了N i-PAN电极的析氢性能,结果显示当电流密度为0.10 A/cm2时,析氢过电位较镀N i电极降低约350 mV。复合电极性能稳定,可作为氯碱工业用活性阴极,能显著降低能耗。     

Ni-ZrO2复合镀层的结构表征

采用复合电沉积制备Ni-ZrO2复合层。采用X-射线衍射检测ZrO2的加入对镍镀层结构的影响,如衍射峰的强度、金属电沉积时晶粒的择优取向。测试表明,Ni和ZrO2各自在特定的角度分别出现其独特的衍射特征峰,互不干扰,镀层中ZrO2含量增高,衍射强度变强。ZrO2在镀层的掺杂,镀层的晶粒尺寸由29.29 nm降至21.78 nm,镀层晶粒细化。     

Ni-ZrO2复合镀层的腐蚀摩擦学性能研究

用电镀方法制得Ni-ZrO2复合镀层,研究电镀Ni-ZrO2复合镀层的结构以及其硬度、耐磨性、抗腐蚀性与电镀电流密度的关系。结果表明：复合镀层的显微硬度比纯镍镀层硬度成倍提高,复合镀层耐磨性比镍镀层提高20％以上;抗腐蚀性提高70％以上。X射线衍射结果显示,复合镀层由Ni及非晶ZrO2组成。Ni相为面心立方晶体结构,晶格常数为0．353nm,小于纯镍镀层,晶粒尺寸为23．8nm,大于纯镍镀层。     

Application of elimination voltammetry in the study of electroplating processes on the graphite electrode

The electrode reaction mechanism of electrolytical coating by nickel on paraffin impregnated graphite electrode (PIGE) was investigated by cyclic voltammetry (CV) and elimination voltammetry with linear scan (EVLS). The EVLS, a relatively new method of processing electrochemical signals obtained by voltammetry, is able to eliminate some individual chosen currents from total voltammetric currents measured at different scan rates. During the electrodeposition of metals on the graphite electrode, hydrogen evolved from aqueous acidic solutions interferes with the plating process. The elimination of kinetic current arising due to hydrogen evolution enables one to study other processes proceeding at the electrode. Cyclic voltammograms for metal coating deposition/dissolution on the graphite electrode were measured at three scan rates (12.5, 25 and 50 mV/s) and the EVLS functions were calculated for one or two eliminated currents. The results indicate the occurrence of surface reactions with the adsorption of intermediates on graphite. The application of EVLS provides deeper insight into the mechanism of electrode reaction during metal deposition.     

梯度电流密度下电沉积制备铜-镍-钼合金电极及其性能研究

采用梯度电沉积法制备铜基Cu–Ni–Mo合金电极,电流密度参数为:10 mA/cm^2×5 min+30 mA/cm^2×40 min+50 mA/cm^2×5 min。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了Cu–Ni–Mo合金镀层的表面形貌、元素组成、相结构和各元素的化学价态,并通过线性扫描伏安曲线(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)和计时电流法对比了Cu–Ni和Cu–Ni–Mo合金电极在1 mol/L KOH溶液中的析氢性能和稳定性。结果表明,所得Cu–Ni–Mo合金镀层是呈花椰菜多孔形貌的非晶态结构。与Cu–Ni合金电极相比,Cu–Ni–Mo合金电极具有更大的比表面积,可为析氢反应提供更多活性位点,表现出更好的析氢性能,稳定性也更好。     

Ni-Mo合金电极的制备条件对其析氢性能的影响

采用电沉积技术制备了N i-M o合金电极,研究了电流密度、pH、温度对电极析氢催化活性的影响,得出了较适宜的工艺配方,该配方下制备的合金结构介于晶态和非晶态之间,具有较好的析氢催化活性。在28%的KOH溶液中,析氢电流密度为100 mA/cm2时,析氢电位比N i电极降低近300 mV。     

Ni-ZrO2纳米微粒复合镀层性能研究

采用正交试验对Ni-ZrO2纳米微粒复合电镀中影响镀层硬度和耐蚀性等性能的电流密度、镀液温度、极间距、ZrO2纳米微粒质量浓度等因素进行了实验研究,并测定了镀层的形貌、结构、硬度、耐蚀性和结合强度.结果表明Ni基纳米微粒ZrO2复合电镀可以改变镀层的硬度及耐蚀性,且有较好的结合强度.实验研究条件下最优工艺条件为:θ为4...     

Fabrication of porous Cu supported Ni-P/CeO2 composite coatings for enhanced hydrogen evolution reaction in alkaline solution

Cost-effective electrodes with high activity for hydrogen evolution reaction (HER) and durability are required to develop clean and renewable hydrogen energy. In this work, a porous Cu supported Ni-P/CeO₂ composite coating was fabricated by a facile electrodeposition technique. Owing to the contribution from the 3D porous Cu support and the incorporating agglomeration-free and uniformly distributed CeO₂ particles into the Ni-P matrix, the optimal composite coating (porous Cu supported Ni-P/CeO₂ (20 g L^-1)) exhibits outstanding electrocatalytic performance with small overpotentials (η) of 118 and 320 mV at a cathodic current density of 10 and 100 mA cm². Moreover, the composite electrode also presents excellent electrochemical stability in the alkaline solution. This work provides a feasible option to fabricate composite electrodes that may have desirable electrochemical properties for HER.