电沉积法制备Co-Mo-P电极材料作为析氢催化剂

通过恒电流电沉积法在金属镍片上制备了Co-Mo-P电极材料,采用线性扫描伏安法和循环伏安法研究了Co-Mo-P在1 mol·L-1 KOH的碱性溶液中对析氢反应的催化性能。结果表明,Co-Mo-P具有较好的催化析氢稳定性,其催化析氢性能明显高于Co-P。     

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。     

钛基镍-铁合金电极的制备及其析氢性能

采用恒电位电沉积法,在钛板上制备Ni-Fe合金电极。通过测量Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的阴极极化曲线,讨论了电沉积液中FeSO_4·7H_2O质量浓度、电沉积电位和时间对Ni-Fe合金电极析氢性能的影响,得到电沉积的最优工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 100 g/L,FeSO_4·7H_2O 15 g/L,H_3BO_3 20 g/L,抗坏血酸5 g/L,十二烷基硫酸钠1 g/L,pH=3.5,温度25℃,电位-1.3 V(相对于饱和甘汞电极),时间30 s。当电流密度为0.05 A/cm~2时,Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的析氢过电位比Ni电极低23%。Ni-Fe合金电极表面比Ni电极表面粗糙,其表面的Ni、Fe含量比约为2:3。     

高活性镍钴铁三元合金电极的制备及析氢性能研究

为进一步提高镍基电极的析氢性能,采用恒电位沉积法,通过改变镀液中各合金的质量浓度比、沉积电位、沉积时间等条件,制备出一种高活性的镍钴铁三元合金电极。通过测定电极在1 mol/L的NaOH溶液中的极化曲线,得到最佳的沉积工艺条件为:36.25 g/L NiSO_4·6H_2O,1.25 g/L NiCl_2·6H_2O,5 g/L CoSO_4·7H_2O,7.5 g/L FeSO_4·7H_2O,10 g/L H_3BO_3,0.5 g/L抗坏血酸,1 g/L十二烷基硫酸钠,pH=4.0,电沉积电位-1.45 V,电沉积时间300 s。阴极极化曲线测试结果表明在5 A/dm^2的条件下,镍钴铁三元合金电极的析氢过电位降低至121 mV,相比于纯镍电极过电位降低近50%,相比于镍钴电极过电位降低近35%。     

镍-钨/二氧化锆纳米复合电极析氢性能的研究

在含有20g/L硫酸镍、45 g/L钨酸钠、50 g/L配位剂和10g/L二氧化锆(粒径约20 rim)的溶液(pH=6)中,电沉积制备了Ni-w/ZrO,纳米复合电极.通过电化学方法研究了该纳米复合电极在质量分数为30%的NaOH溶液中的催化析氢性能,并与Ni-W合金电极进行了对比.利用扫描电镜观察了电极的表面形貌.结果表明,Ni-W/ZrO2纳米复合电极的催化析氢活性及稳定性均优于Ni-W合金电极.     

电沉积合成Ni–Fe(Co)/CF电催化剂及其催化性能

采用电化学合成技术在泡沫铜(CF)上制备镍铁(Ni–Fe)和镍钴(Ni–Co)合金薄膜作为析氢电催化剂。通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了催化剂的表面形貌和化学成分,并利用电化学测试技术探究了它们在1 mol/L KOH溶液中的电催化析氢活性和耐久性。结果表明,Ni–Co/CF电催化剂聚集在一起形成了致密的薄膜,而Ni–Fe/CF电催化剂显示出沟壑状表面。两种合金薄膜催化剂的析氢反应动力学均由Volmer步骤控制。Ni–Co/CF电催化剂具有较大的电化学活性面积和良好的析氢性能,而Ni–Fe/CF电催化剂的析氢耐久性较好,两者的析氢稳定性均有待提升。     

脉冲和直流电沉积Ni-P合金电极析氢电催化性能的研究

在由250 g/L NiSO4·6H2O、45 g/L NiCl2·6H2O、36 g/LH3BO3、20 g/L NaH2PO2·H2O和0.05～0.10 g/L十二烷基硫酸钠组成的镀液(pH 4.0～5.5)中,分别用脉冲和直流电沉积法在镍片上获得了Ni-P合金镀层,并进行了对比研究,SEM测试结果表明,脉冲电沉积方法获得的Ni-P合金镀层表面更加细致,电化学测试结果表明,脉冲电沉积镀层的交换电流密度较大,具有良好的析氢电催化活性,优良的电化学稳定性和良好的结合力及耐蚀性.     

离子膜电解槽用纳米Ni-Mo合金阴极的制备及其催化析氢性能

采用正交实验法确定了电沉积N i-Mo合金的最佳工艺。通过测试N i-Mo合金在模拟氯碱工业离子膜电解槽工艺条件下的阴极极化曲线,考察了N i-Mo合金电极的催化析氢性能。结果表明,当电流密度为3.0kA/m2时,N i-Mo合金电极的析氢过电位较镀镍电极降低约400 mV,反应活化能仅为24.89 kJ/mol。扫描电镜观察到N i-Mo合金电极表面微观粗糙,X射线衍射测试结果表明,所制备的N i-Mo合金为纳米晶结构,平均晶粒尺寸为2.25 nm。     

几种多孔电极材料镓电沉积性能的研究

在工业上,稀散金属镓通常是从碱性溶液中电解提取得到的。在镓电解过程中,由于析氢副反应和传质速率低的原因导致镓电沉积的电流效率很低。本工作采用三维多孔电极电沉积镓,利用三维多孔电极发达的表面积促进镓电沉积过程,研究了不同电极材料(泡沫金属和多孔碳)的析氢特性,结合不同电解温度和电流密度下各材料的镓电沉积行为,揭示三维多孔电极上镓电沉积的特性规律。结果表明,泡沫铜和石墨毡(GF)具有较低的析氢活性,但两种电极的镓电沉积性能差别很大。其中泡沫铜表现出最佳的镓电沉积性能,在温度为40℃、电流密度为0.1 A/cm²条件下镓电沉积的电流效率(QE)达到22.5%,远高于铜片电极(10.7%);而相同条件下,GF电极的QE值仅为9.6%,低于铜片,这与电极表面的疏水性有关。具有较高析氢活性的泡沫铁、泡沫镍和网状玻璃碳(RVC)电极的镓电沉积过程受电解温度和电流密度的影响较大。在高电流密度下,泡沫铁电极表现出仅次于泡沫铜的QE值,在低电流密度下难以发生镓的电沉积;泡沫镍和RVC电极仅在低于镓熔点(20℃)的条件下发生镓的电沉积,在高于镓熔点(40℃)的条件下,由于电沉积的液态镓...     

一步电沉积制备高活性高稳定镍铁合金析氧电催化剂

以镍网为基底,通过一步电沉积方法成功制备出用于碱性水电解的多孔镍铁合金析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)电极.镍铁的沉积伴随强烈的析氢,此条件下构筑出的多级孔结构成为电极用于OER反应时液相中传质与气泡释放的适宜传递通道.在析氧反应中,电流密度为10 mA·cm-2时的过电位仅为21...     

泡沫镍上原位合成硒化镍与电解水性能研究

过渡金属硒化物已被认为是一类极具发展前景的电解水催化剂。以泡沫镍为基底和镍源,通过一步水热法在泡沫镍上负载硒化镍制备电催化剂(记为Ni-Se@NF)。扫描电镜图表明,在泡沫镍表面原位生长合成了一层纳米颗粒;X射线衍射和X射线光电子能谱表征证明该层纳米颗粒为Ni_(0.85)Se和Ni_3Se_2。在1 mol·L~(-1)KOH电解质中,对Ni-Se@NF电极进行了双催化电解水性能测试。Ni-Se@NF电极的析氢电流密度10 mA·cm~(-2)时的超电势为153 mV,析氧电流密度50 mA·cm~(-2)时的超电势为340 mV,并表现出良好的稳定性。     

Pd/WS2二维复合材料的制备及电解水制氢性能研究

首先通过锂离子插层制备了薄层WS_2纳米片,并采用软模板法在纳米片上负载了Pd纳米颗粒,得到Pd/WS_2复合材料。X射线衍射光谱(XRD)和透射电子显微镜(TEM)的结果表明Pd颗粒均匀地负载在了WS_2纳米片上。随后在H_2SO_4水溶液中对该复合材料进行电解水析氢性能测试,线性扫描伏安法(LSV)结果表明:复合材料的析氢起始电位为155 mV,塔菲尔斜率为121.79 mV·dec~(-1),总体催化性能相比于单纯的WS_2纳米片和Pd金属颗粒有很大的改善,也优于当前商用的Pd/C催化剂。采用循环伏安法(CV)测试其稳定性,结果表明Pd/WS_2复合物电极具有优良的电催化析氢稳定性。     

Ni-Sn合金的电沉积过程与析氢性能研究

利用循环伏安曲线研究了Ni2+、Sn2+络合离子的电沉积过程,在镍网基体上采用恒电位法电沉积制备了Ni-Sn合金。室温条件下,在30%KOH溶液中测试纯镍、雷尼-Ni和Ni-Sn合金电极的阴极极化曲线,比较三种电极的催化析氢性能。结果表明,Ni-Sn合金可以提高镍的催化析氢性能。在室温25℃,阴极极化电流密度20A/dm2和30A/dm2时,Ni-Sn合金电极的析氢过电位分别为137mV和161mV,低于雷尼-Ni电极的299mV和341mV。     

锡阴电极的制备及析氢性能的研究

为了提高锡电结晶过电位,改善锡镀层表面形貌和制备较好的镀锡电极,通过电镀技术在室温条件下制备了不同电镀液条件下的锡镀层,运用线性伏安法、交流阻抗法和电势阶跃法等电化学方法和SEM技术研究了酸性镀锡体系中明胶对锡沉积的影响。阴极极化曲线和交流阻抗曲线表明,明胶能增大锡沉积反应的电荷传递内阻,提高锡电沉积过电位,延缓锡电沉积反应。电势阶跃表明,锡的电结晶过程遵循扩散控制瞬时成核和三维生长方式的结晶机理。SEM分析结果表明,添加明胶能使锡镀层光滑致密、晶粒细小。电极的极化曲线表明,镀锡电极能提高析氢电位,其中添加明胶所得的锡电极的析氢效果最好。     

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-W-P/ZrO2复合电极的制备及其催化析氢性能

在电沉积Ni-W-P合金的工艺基础上,通过加入ZrO2微粒,制备了Ni-W-P/ZrO2复合电极.通过扫描电子显微镜(SEM)对电极的表面形貌进行了表征,利用稳态极化曲线、电流密度-时间(i-t)曲线等电化学测试方法研究了电极的催化析氢性能,考察了镀层中ZrO2复合量对电极析氢性能的影响.     

电沉积钴硒化合物及其电解水析氢性能的研究

本文以CoCl·6H₂O、SeO₂为主盐，在铜箔上电沉积CoSe化合物。研究主盐浓度、沉积电势对CoSe化合物电解水析氢性能的影响。扫描电子显微镜测试表明，电沉积的CoSe化合物具有超薄的纳米片形貌；X射线衍射测试表明，CoSe化合物具有立方体硒钴矿结构。CoSe化合物表现出较优的氢析出活性，在电流密度为10m A·cm^-2时，对应的析氢过电势为244m V。     

电解水Ni-S电极合金的研究

采用电沉积法在镍网上制备Ni-S合金,在固定的溶液组成、电镀的电流密度和温度的条件下,研究电沉积时间对电极析氢过电位的影响。试验结果表明,与未镀合金的电极相比,Ni-S合金电极的析氢过电位可降低130mV,具有很好的析氢反应活性。     

控制电位脉冲电沉积法制备析氢Ni-S电极

采用控制电位脉冲电沉积法制备Ni-S合金电极,并在25%NaOH溶液中测试阴极极化曲线和交流阻抗,表征所制备电极的催化析氢活性。探讨了脉冲电流密度,脉冲限制电位及硫脲加入量对电沉积的影响,确定了电沉积制备Ni-S电极的适宜条件。结果显示:脉冲电流密度为7.1 A/dm2,脉冲电位上限为-0.70 V,脉冲电位下限为-1.75 V,V(瓦特镍溶液)(290 g/L NiSO4.6H2O,50 g/LNiCl2.6H2 O,40 g/L H3 BO3)与V(10%硫脲)比值为20∶8,制备的Ni-S电极具有最高的催化析氢性能。     

纳米粉体复合镀银合金在高压开关电接触部位上的应用

介绍了3种纳米粉体复合镀银合金(包括银/纳米氧化铝,银/纳米石墨和银-铅-锑合金/纳米氧化铝-石墨)的制备工艺及技术指标(包括硬度、耐蚀性、导热性和耐磨性).比较了上述3种复合镀层在高压开关电接触部位上应用的优缺点.指出银-铅-锑合金/纳米氧化铝-石墨复合镀层具有最佳的综合性能.