阴极电阻分布对电镀泡沫镍电流密度影响的研究

采用挂镀和阴极移动连续镀两种模式,研究泡沫镍平面电流密度分布规律。结果表明:挂镀模式使电流密度分布呈四周高中央低,阴极移动连续镀模式受接触点和液下电镀沉积量的影响,电流密度分布有上高下低、中部高两头低等几种形式。

泡沫镍对B_(4)C陶瓷/TC4真空钎焊接头的强化机制

B_(4)C陶瓷与TC4钛合金进行真空钎焊时,由于两者之间的热膨胀性能存在较大差异,容易因过大的残余应力而产生开裂现象。本文采用添加泡沫镍中间层的方法成功实现了B_(4)C陶瓷与TC4钛合金无开裂缺陷真空钎焊,并观察了钎焊接头微观组织,计算分析了接头残余应力和弹性应变能。结果表明:真空钎焊接头的剪切强度达到88.6 MPa;泡沫镍中间层的添加一方面可有效缓解活性元素Ti对B_(4)C陶瓷基体的过度溶解,减少TiC、TiB_(2)等脆性化合物的形成,并促进了钎料成分的均匀分布;另一方面,软化坍塌的泡沫镍骨架结构分割了熔化的钎料,造成多个小熔合区,从而使焊缝组织受力更加均匀,同时残余应力也获得了一定程度的缓解,有利于B_(4)C陶瓷与TC4钛合金形成良好的连接。B_(4)C陶瓷与TC4钛合金在泡沫镍中间层的加入后应力得到缓解,也进一步验证了陶瓷/金属异种材料的连接可通过多孔材料进行应力释放。

原位合成Au/泡沫镍磁性基底用于表面增强拉曼快速检测血清中免疫抑制剂代谢物

该文采用处理后的泡沫镍为反应模板,直接还原氯金酸溶液,经实验条件优化,原位制备了纳米金-泡沫镍多孔磁性复合表面增强拉曼散射(SERS)基底(Au-NFs)。泡沫镍三维网状具有大的比表面积和粗糙度,可稳定负载纳米金,通过Au—S键化学吸附更多的目标分子6-巯基嘌呤。复合基底的磁特性易于磁分离富集,避免血液共存物对SERS检测6-巯基嘌呤的干扰。利用磁场诱导纳米金-泡沫镍聚集,可进一步优化纳米金局域等离子场分布,形成SERS热点,大大提升了分析灵敏度,对于探针分子4-巯基吡啶的检出限可达5×10^(-9)mol/L。在外磁场优化条件下,基于Au-NFs复合SERS基底定量检测6-巯基嘌呤,在5×10^(-7)~1×10^(-8) mol/L浓度范围内有良好的线性,检出限为1×10^(-9) mol/L。该Au-NFs基底无需样品预处理,可实现血清中6-巯基嘌呤的快速分析,加标回收率在92.8%~107%范围内,表明方法可靠。

改性泡沫镍作为水裂解高效电催化剂的研究

水裂解是一种先进的能量转化技术,由析氧反应(OER)和析氢反应(HER)两个半反应组成。电解水制取高纯氢技术是目前能源开发的一个重要领域。电解水的关键技术是制备高效催化、稳定耐用的电极,用于降低电解水析氢反应和析氧反应的过电位。然而,催化材料的选择是研究电解水制取氢气和氧气的一个重要方向。本文主要综述了利用三维泡沫镍基制造纳米结构材料用于水裂解的最新进展以及局限性和前景。

泡沫镍支撑Ru基析氢/析氧反应电催化剂的研究进展

电催化水分解大规模制氢有望缓解能源危机和环境问题。对于阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER),开发高效、低成本的电催化剂是加速反应过程和降低能耗的迫切需要。以泡沫镍为基底的Ru基电催化剂是一类具有高比表面积、高导电性和高稳定性的电催化材料,可用于提高电催化反应的效率和选择性。综述了以泡沫镍为基底的Ru基电催化剂的研究进展,讨论了制备高效Ru基电催化剂的前景和面临的挑战。

在泡沫镍上生长钼酸盐的电催化析氧性能

开发高效的电催化剂在电催化析氧领域意义重大,但也是一个巨大的挑战.钼酸盐具有较强的电子相互作用以及良好的导电性,被认为是增强电催化析氧性能的创新电催化剂.此外,金属钼酸盐中Mo与金属离子Fe具有协同作用,可进一步提高材料电化学反应活性.利用溶剂热法将钼酸镍、钼酸铁、钼酸钴三种钼酸盐生长在泡沫镍基底上,成功构建了Fe_(2)(MoO_(4))_(3)-NF纳米棱柱催化剂.结果表明,Fe_(2)(MoO_(4))_(3)-NF纳米棱柱催化剂在电流密度10 m A/cm^(2)下只需要182 mV的过电势,塔菲尔斜率只有34.8 mV/dec,比贵金属催化剂RuO_(2)更加优异,而且具有良好的时间电流稳定性.因此,Fe_(2)(MoO_(4))_(3)-NF纳米棱柱催化剂凭借其优异的催化活性和超强的稳定性具有巨大的潜力.

Mn/炭黑-泡沫镍电极电化学降解诺氟沙星

电化学法降解水中有机污染物具有低碳、高效等特点。本文采用共沉淀法制备Mn/炭黑-泡沫镍电极,通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)对电极进行了表征,考察了外加电压、极板间距、电解质浓度和诺氟沙星初始浓度对其降解效果的影响。结果表明,Mn/炭黑-泡沫镍电极可促进·OH的产生,强化电芬顿效果。钛钌-Mn/炭黑-泡沫镍电极在外加电压6 V,极板间距15 mm,电解质浓度20 mmol/L,诺氟沙星初始浓度10 mg/L条件下,诺氟沙星去除率可达83.9%,TOC去除率69.2%,能耗为9.6 kW·h/m^(3)。对比钛钌-泡沫镍电极,在相同条件下,Mn/炭黑-泡沫镍电极的诺氟沙星去除率提高了15.8%,能耗降低了0.6 kW·h/m^(3),并且电流效率提高,反应速率明显加快,表明该电极对抗生素类污染物降解具有较好的催化作用。

金属泡沫镍负载纳米TiO_2光催化降解甲醛和VOCs

采用溶胶-凝胶法制备了3种掺杂金属离子的纳米TiO2光催化剂,并将其负载于泡沫镍板上,以室内空气典型污染物甲醛和VOCs为模型反应物,研究了对甲醛和VOCs气体的光催化作用并讨论了La3+的最佳掺杂比例以及环境因素对光催化效率的影响.结果表明:该TiO2催化剂具有良好的锐钛矿型结构;负载掺La 1.5%TiO2的泡沫镍板90min对甲醛和VOCs的降解率分别为94%和87%,远高于未掺:83%和72%,掺Fe3+:62%和62%,掺Ag+:86%和81%;掺杂不同La3+量的TiO2对甲醛和VOCs的降解率顺序是:1.5%>1%>2%>未掺杂,La3+的最佳掺杂比例为1.5%;降低循环风量和采用254nm或365nm的紫外波长对甲醛及VOCs的降解影响不大.

泡沫镍制备中化学镀镍研究

探讨了泡沫镍制备过程中,聚氨酯泡沫模板上的低温化学镀镍工艺,考察了镀液温度、pH值、主盐与还原剂浓度对沉积速率的影响。得出了适宜的工艺条件:硫酸镍30 g/L、次亚磷酸钠30 g/L、柠檬酸钠10 g/L、氯化铵30 g/L,镀液pH=9.0～9.5、温度45℃。在该工艺条件下,化学镀过程稳定,沉积速率可达40mg/(cm3.h)。化学镀镍后经电镀、热解和还原退火处理制得泡沫镍,其样品呈3维网络状结构,密度为0.74g/cm3,孔隙率为91.7%。

泡沫镍负载TiO_2和TiO_2／Al_2O_3薄膜的光催化性能研究

以泡沫镍为载体,Al2O3作为过渡中间层,用溶胶-凝胶法在泡沫镍上负载锐钛矿相的TiO2薄膜,制成泡沫金属基的TiO2和TiO2／Al2O3光催化剂,利用XRD和FE-SEM等测试手段对其性质进行表征,用乙醛气体的光催化降解测试其活性．研究表明:泡沫镍负载的TiO2和TiO2／Al2O3薄膜具有良好的光催化活性,特别是TiO2／Al2O3薄膜具有更高的催化活性．这是由于负载的Al2O3过渡中间层增大了载体的比表面积,具有吸附浓缩作用,同时也增加了负载光催化剂的活性位数量．实验表明: TiO2／Al2O3薄膜的光催化活性和稳定性较单一的TiO2薄膜有非常显著的提高．

泡沫镍基P-25薄膜光催化降解水中喹啉

为了提高TiO2薄膜的光催化效率和使用稳定性,采用浸渍涂布法将粉体P-25TiO2负载在泡沫镍基片上,制备泡沫镍基负载P-25薄膜光催化材料,利用XPS和FE-SEM分析了薄膜的晶相和形貌,并考察了不同条件下P-25薄膜对水中喹啉的降解效能。研究发现:P-25薄膜均匀覆盖泡沫镍基片表面,薄膜呈混晶结构,表面呈现微裂痕。实验表明:增大光照强度和曝气量能够明显提高水中喹啉的光催化降解率;低pH有利于水中喹啉的去除;初始浓度和温度不是光催化反应的主控因子;曝气产生的吹脱、扰动和水力紊流效应对光催化反应的影响不明显。结果显示:不改变水溶液温度和pH条件下,P-25薄膜对水中喹啉有良好的去除效果,并可多次重复使用。

钯/泡沫镍对水体中4-氯酚的氢解脱氯研究

采用置换沉积法制备泡沫镍负载钯（Pd/Ni）催化剂,研究了其在H2作为供氢体时对水相中4-氯酚（4-CP）的催化氢解脱氯作用.考察了Pd负载量、H2流量和反应液pH值对4-CP转化率的影响.结果表明,在相对较低的Pd负载量和H2流量下即可实现4-CP的快速高效去除,且反应液pH值在3.04-10.97的范围对反应影响不显著.当Pd负载量为0.1%、H2流量为10mL/min、pH值为6.80时,反应1h,4-CP转化率达92.6%.Pd/Ni具有较高的稳定性,重复实验表明,该催化剂使用3次后,催化活性仅下降了2.0%.

微波加热制备泡沫镍负载La^(3+)掺杂纳米TiO_2及其光催化降解甲醛的性能

采用常规加热和微波加热方法制备了两种泡沫镍负载La3+掺杂的纳米Ti O2光催化剂,以甲醛光催化降解为模型反应,考察了制备方法和掺杂La3+对催化剂催化性能的影响,并采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和能量分散式光谱分析对催化剂进行了表征.结果表明,微波加热法制备的纳米Ti O2具有典型的锐钛矿型晶体结构,其粒径均匀且明显小于常规加热法制备的催化剂.泡沫镍负载1·5%La3+掺杂的Ti O2的光催化性能得到明显改善,反应90min后甲醛的降解率仍达到93%.在实验中发现催化剂有失活现象,但经简单清洗后其活性能够恢复.

泡沫镍负载纳米ZnO-SnO_2光催化降解三氯乙烯

采用比较简单的共沉淀法技术制备了纳米ZnO SnO2复合氧化物光催化剂,并将其负载在泡沫镍上制成了负载型纳米光催化剂,以三氯乙烯为挥发性有机物的模型反应物,研究了反应气流速、湿度等因素对反应的影响,同时考察了催化剂的失活特征,结果表明该负载型纳米光催化剂具有较高的光催化活性,同时具有较强的抗失活性能,在205h反应中没有出现失活现象.

连续泡沫镍制造技术

连续泡沫镍由于具有三维网状结构、孔隙率高、比表面积大、质量均匀 ,因此成为MH/Ni及Cd/Ni电池理想的电极基板材料 ,并在许多领域得到广泛应用。作者综述了连续泡沫镍的制造技术 ,介绍了导电化、电沉积镍、热解还原等步骤的具体工艺 ;对比了化学镀镍、浸涂导电胶、真空气相沉积等不同导电化方法的优缺点 ;着重介绍了连续泡沫镍主要生产厂家的制造方法和装置 ;以及适用于MH/Ni及Cd/Ni电池生产连续泡沫镍的性能指标及其评价方法 ;

泡沫镍的电沉积制备技术

采用化学预镀、电沉积、热处理工艺制备了厚度均匀、孔隙率高，具有较好抗拉强度和韧性的泡沫镍材料。报道了电化学方法制备泡沫镍的工艺技术和操作条件。

电沉积法制备的泡沫镍的晶体结构与磁性能

采用X射线衍射仪、振动样品磁强计分别测试了电沉积法制备的泡沫镍的晶体结构和磁性能，研究了电流密度、温度、占空比、脉冲频率对镍沉积层的晶体结构和磁性能的影响；并用扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察了泡沫镍的组织结构与微观形貌。制备出的3维网络状泡沫镍密度为0．25g／cm^3，孔隙率为97．5％、孔径分布为400-500μm。沉积层大颗粒粒径为1μm，沉积层晶粒尺寸在10nm以下；泡沫镍为超顺磁材料，具有低的矫顽力和高的磁导率，其磁导率和饱和磁化强度随沉积层晶粒尺寸的增加而增大。

泡沫镍负载TiO_2电极光电催化降解废水中的农药敌百虫

采用溶胶-凝胶法制备泡沫镍负载TiO2电极,并用场发射扫描电子显微镜和XRD仪对其表面形貌、颗粒大小和晶体结构进行表征。以紫外灯为光源,负载TiO2的泡沫镍电极为阳极,Pt电极为阴极,建立光电催化体系,对废水中的农药敌百虫进行降解。当采用浓度0.02 mol/L的NaCl溶液为电解质溶液、初始废水pH为6.0、电流密度为2.5 mA/cm2、降解时间为120 min时进行光电催化反应,模拟敌百虫废水COD的去除率达到81.8%。

新的多孔泡沫镍制备工艺

针对目前泡沫金属制备方法的缺点,提出了一种泡沫金属制备的新方法——电解液喷射沉积法。研究了喷射沉积制备泡沫镍的工艺,自行研制了试验装置,制备了具有不同孔隙率的泡沫镍试样,分析了相关工艺参数（电解液成分、电流密度、电解液喷射速度等）对泡沫镍微观结构的影响。结果表明：采用相对较低的镍离子浓度配方Bath A对制备均匀致密的枝晶多孔结构有利。随着电流密度的提高,泡沫镍的孔隙率逐渐降低;随着电解液喷射速度的提高,泡沫镍的孔隙率逐渐增加。总体上采用电解液喷射沉积法制备的泡沫镍的孔隙率在30~70%之间。

泡沫镍负载N掺杂TiO_2及其可见光催化降解甲醛的性能

以钛酸四丁酯为Ti源,尿素为N源,直接低温水热合成N掺杂TiO2粉末,并以泡沫镍为载体负载N掺杂TiO2粉末.采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis和XPS对N掺杂TiO2粉末进行表征,并研究了其可见光催化降解甲醛气体的性能.结果表明N原子成功地掺杂到TiO2晶格中,使其晶格常数a和c变大.N原子替代了晶格中部分O原子和Ti原子,N的化学价态表现为Ti-N-Ti和O-N-O形式,N掺杂TiO2可描述成Ti1-yO2-xNx+y-TiO2-xNx形式,其吸收边界红移到600nm处.SEM结果表明N掺杂TiO2可以均匀弥散地分布于泡沫镍的载体上,且具有高的可见光催化降解甲醛气体的能力。