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.     

硅电极表面镍钨磷合金电沉积及其析氢性能

Ni-W-P合金薄膜具有优良的催化析氢性能和耐蚀性.通过在半导体p型Si上恒电流沉积Ni-W-P合金薄膜,制备出Ni-W-P合金修饰的半导体p型Si电极.用SEM和XRD对合金薄膜的表面形貌、组成和结构进行了表征,以电极的阴极极化曲线对其催化析氢和光电催化析氢性能进行评价.结果表明:W,P质量分数分别为26.71%和0.95%的纳米晶合金修饰的p型Si电极具有优良的催化析氢性能和显著的光电析氢活性.     

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。     

Ni-W-TiO2复合镀工艺及其镀层性能研究

为了进一步提高Ni-W合金镀层的析氢电催化活性,用电沉积方法制备了Ni-W-TiO2复合镀层,通过阴极极化曲线和交流阻抗等电化学技术研究了其在碱性溶液中的析氢电催化活性,并用扫描电镜观察了电极的表面形貌.结果表明,在Ni-W合金中掺入TiO2微粒可增大电极的比表面积,并改变Ni-W合金在碱性介质中的析氢反应机理.Ni-W-TiO2复合镀层有较高的析氢电催化活性,可用作电解水反应的活性电极.     

氯化胆碱-尿素体系中电沉积Ni-Fe-Sm析氢催化电极研究

采用恒电位电沉积技术,在氯化胆碱-尿素体系中制备Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极并研究其析氢(HER)性能。通过阴极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)等电化学测试方法及SEM等表征技术,研究沉积条件对稀土合金电极的析氢性能及其表面形貌的影响。结果表明,添加稀土元素Sm能够有效提升合金电极的析氢性能。在-1.22 V的沉积电位下,沉积20 min制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极析氢性能最佳。在10 mA/cm²电流密度下,稀土合金电极的析氢过电位仅115 mV,Tafel斜率最小,析氢反应受Volmer-Heyrovsky反应控制。且该条件下制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金具备最高的双电层电容,电催化活性表面积最大。通过交流阻抗法(EIS)可知,Ni-Fe-Sm/Cu合金电极具有较高电荷转移速率。此外,Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极在碱性介质中具有较好的稳定性,在经过1000圈的循环侧安测试,电催化析氢性能没有明显变化。     

纳米TiO2修饰 Ni-W-P电极的制备及其光电催化析氢性能

在Cu基体上电沉积Ni-W-P合金后，通过溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2修饰Ni-W-P合金电极．利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、阴极极化曲线测试了TiO2／Ni-W-P电极的表面形貌、结构及催化析氢性能，考察了烧结温度、TiO2膜层厚度对电极结构和性能的影响．实验结果表明：550℃下烧结1h、拉膜15次制备的TiO2／Ni-W-P电极光电催化析氢性能最佳，500W碘钨灯照射下析氢过电位减小约140mV；此时TiO2为锐态矿型和金红石型混晶结构，平均晶粒尺寸约7nm．     

电沉积非晶态Co-W合金镀层在碱性溶液中的电催化析氢研究

利用恒电流直流电沉积方法在Cu基底表面制备了Co-W合金镀层,当镀液中WO_4~(2-)浓度≥0.075 mol/L时镀层为非晶态结构。电化学研究表明,非晶态Co-W合金镀层在1 mol/L NaOH溶液中表现出良好的电催化析氢活性,过程受Volmer-Heyrovsky路径控制。W含量约为40.1%(质量分数)的Co-W合金镀层析氢活性最强,其表观交换电流密度j_0为3.17×10~(-5)A/cm~2;当电位负于-1.464 V(相对于饱和甘汞电极电位)后该Co-W合金镀层的阴极电流密度超越了商用Pt片。结合电化学阻抗分析获知,由于镀层本征催化活性和比表面积(或电化学活性面积)均得到提升,使得非晶态Co-W合金镀层析氢活性获得提高。     

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。     

电沉积锡-铟合金电极在氢氧化钾溶液中的电化学性能

在电池集流体铜表面电沉积锡,锡溶解后易使其析氢量增加,电沉积铟在碱性溶液中抑氢效果好,但成本高,目前对锡-铟合金共沉积的效果研究甚少.用电化学方法在高能碱性锌锰电池集流体铜电极表面沉积Sn,In和Sn-In合金.研究了Sn,In和Sn-In合金电极在1 mol/L KOH溶液中的析氢电化学性能和电化学稳定性,测定了其在相同溶液中的循环伏安曲线和交流阻抗图谱.结果表明:沉积In和Sn-In合金的电极比铜电极的析氢过电位分别提高了569 mV和488 mV,有效地抑制了氢气析出;在无汞化电池工业中,用价格低廉且稳定性较好的Sn-In合金共沉积电极代替In沉积电极具有广阔的应用前景.     

电解水析氢电极材料的研究新进展

电解水是实现工业化廉价制备氢气的重要手段,为减小阴极过电位,降低能耗,研究具有高电催化活性的阴极析氢材料具有重要的意义。影响析氢材料电催化活性的因素主要有能量因素和几何因素,围绕着这两个主要因素,综述了电解水析氢电极材料的最新研究进展,并对析氢电极材料的发展趋势进行了展望。     

AZ31镁合金酸性化学镀Ni-Co-P层的耐腐蚀性能

为了提高镁合金的耐蚀性,以酸性化学镀的方法在AZ31镁合金表面制备了Ni-Co-P镀层。分别用XRD,SEM和EDS对镀层的结构、表面形貌和成分进行了分析,并用点滴试验和电化学方法测试了镀层的耐蚀性。结果表明:酸性化学镀Ni-Co-P层为非晶态胞状结构,镀层中P含量可高达9.41%,远高于碱性镀层;AZ31镁合金镀覆Ni-Co-P合金层后腐蚀电流比基体降低3个数量级,其耐蚀性能显著提高。     

空心微珠表面化学镀Ni-Co-P合金镀层研究

用化学镀的方法将空心微珠改性,使它具有电、磁等性能,是拓宽空心微珠应用领域的一种新方法.以AgNO3代替常见的贵金属盐PdCl2为活化剂,在空心微珠表面化学镀Ni-Co-P合金镀层,用X射线衍射仪、能谱仪和扫描电镜对其进行了分析表征.结果表明,以AgNO3活化剂代替常用的PdCl2活化剂,可在空心微珠表面得到Ni-Co-P合金镀层,同时分析了以AgNO3代替常用的PdCl2活化剂制备Ni-Co-P合金镀层的形成机理.本方法能改善Ni-Co-P合金镀层的性能,成本低,具有良好的应用前景.     

Co2+与(Co2++Ni2+)摩尔浓度比对Ni-Co-P合金化学镀层组织与性能的影响

通过改变化学镀液中金属离子Co2+与(Co2++Ni2+)的摩尔浓度比获得了不同的Ni-Co-P合金化学镀层。研究了钴的引入对Ni-Co-P合金镀层的沉积速率及组织性能的影响。结果表明:随着Co2+与(Co2++Ni2+)摩尔浓度比的增加,镀层的沉积速率不断下降,镀层中P含量逐渐减小,镀层表面的胞状组织由大到小;镀层硬度随Co2+与(Co2++Ni2+)摩尔浓度比的增加先升高后降低,Co2+与(Co2++Ni2+)摩尔浓度比为0.4时,硬度最大达554.12HV,镀层具有优良的耐硫酸腐蚀性能,Co2+与(Co2++Ni2+)摩尔浓度比为0.6时,镀层耐蚀性最强。     

NdFeB磁体表面化学镀Ni-Co-p合金及其耐腐蚀性能研究

采用化学镀方法制备Ni-Co-P三元合金镀层以改善NdFeB磁体的耐腐蚀性能.优化了镀液配方以及施镀工艺,研究了镀液pH值和金属离子配比([Co2 ]/[Ni2 Co2 ])对沉积速度和镀层成分的影响,测量了NdFeB基体和不同镀层在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中的极化曲线.结果表明,随镀液pH值增加,沉积速度提高,镀层中Co含量升高,Ni含量和P含量逐渐降低;随镀液中Co2 比例增加,沉积速度下降,镀层中Co含量升高,Ni和P含量降低.化学镀Ni-Co-P合金后的NdFeB磁体在3.5%NaCl溶液中的腐蚀速度降低了约两个数量级;当镀液金属离子配比[Co2 ]/[Ni2 Co2 ]=0.3时,镀层耐腐蚀性能最好,且优于相同施镀条件下所得到的Ni-P镀层.     

碳纳米管化学镀Ni-Co-P三元合金

为得到电磁性能优良的碳纳米管,采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀镍-钴-磷三元合金.利用透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)、振动样品磁强计(VSM)对施镀后的碳纳米管进行表征,发现所得镀层完整、均匀,为软磁材料.碳纳米管化学镀Ni-Co-P三元合金的电磁参数研究表明,其吸波机理主要为磁损耗.     

全光亮化学镀镍磷合金工艺研究

研究出了一种新型不含铅的全光亮化学镀镍工艺,获得了全光亮的镍磷合金镀层.通过试验分析镀液中添加剂、无机盐、主盐、施镀时间、pH值和施镀温度对化学镀镍磷合金层光亮度的影响;检测了有关性能.结果表明:所得化学镀镍磷合金镀层的光亮度、耐蚀性等性能优于常规化学镀镍磷合金镀层.CuSO4、TaSO4无机盐的添加使溶液稳定性(氯化钯稳定试验)从30 s提高到90 s,同时也提高了化学镀镍磷合金镀层耐蚀性,在5%NaCl溶液中的年腐蚀量从1.1 mg/cm2降为0.     

非晶Nd-Ni-B/NF稀土复合电极材料的制备及其析氢性能

本研究采用简单的一步化学沉积法制备非晶纳米Nd-Ni-B/NF稀土复合电极并研究其析氢(Hydrogen evolution reaction, HER)性能。通过各种测试方法对纳米电极材料进行物相分析和形貌表征,并探索其电催化析氢性能和稳定性。结果表明, 稀土Nd可提高电极的电催化析氢性能, 当硝酸钕浓度为3 g?L^-1时, 恒温35 ℃下施镀1 h, 制备的Nd-Ni-B/NF电极析氢性能最佳。Nd-Ni-B/NF(Nickel foam)电极在1.0 mol?L^-1KOH 溶液中, 20 mA?cm^-2电流密度下的析氢过电位仅为180 mV, Tafel斜率为117 mV?dec^-1, 析氢反应由Volmer-Heyrovsky步骤控制。此外, Nd-Ni-B/NF电极具有优越的电化学稳定性, 在持续电解12 h或2000次循环伏安测试后, 催化剂的活性没有明显衰减。