Ni-Co-W合金电沉积行为及成核机理

采用循环伏安、阴极极化曲线、电化学阻抗谱、计时电流等方法对Ni-Co-W合金的电沉积行为及成核机理进行研究。结果表明,Ni-Co-W合金的电沉积是一个存在成核行为的不可逆过程。Ni-Co-W合金的成核机制为瞬时成核,合金的电沉积由动力学和扩散过程混合控制,主要受动力学控制。

柠檬酸钠对Ni-Sn-Mo合金电沉积机理及析氢行为的影响

目的在酸性柠檬酸钠体系中,研究了柠檬酸钠对Ni-Sn-Mo合金电沉积机理的影响,明确最大电极反应速率和析氢性能最好的合金镀层对应的柠檬酸钠浓度。方法采用循环伏安法、电化学阻抗谱、计时电流法和阴极极化曲线,对不同柠檬酸钠浓度下Ni-Sn-Mo合金电沉积行为及析氢性能进行研究,采用扫描电镜对Ni-Sn-Mo合金的表面形貌进行表征,并用能谱仪检测合金的成分。结果由循环伏安曲线得出Ni-Sn-Mo合金的电沉积是一个不可逆过程,当柠檬酸钠浓度为0.2 mol/L时,合金共沉积还原峰的电位最正(−0.96 V(vs.Ag/Ag^+))。由电化学阻抗谱可知,当柠檬酸钠浓度为0.1 mol/L时,在低频端出现扩散特征;当柠檬酸钠浓度为0.2~0.4 mol/L时,反应不受扩散影响;当柠檬酸钠浓度为0.2 mol/L时,极化电阻(Rp)达到最小值(11718.1Ω·cm^2),电极反应最容易发生。由计时电流曲线可知,随着柠檬酸钠浓度的增大,Ni-Sn-Mo合金晶核形成始终遵循连续成核规律。由SEM和EDS分析表明,随着柠檬酸钠浓度增大,Ni-Sn-Mo合金的晶粒尺寸先减小后增大;随着合金中Sn含量增加,合金的晶粒由胞状转变为不规则形状。由阴极极化曲线和电化学阻抗谱可知,当柠檬酸钠浓度为0.1 mol/L时,析氢电位(−1.05 V)最正,电荷转移电阻(4.906W·cm^2)最小,析氢性能最好,从能量因素和几何因素上都改善了合金的析氢性能。结论当柠檬酸钠浓度为0.2 mol/L时,还原峰电位最正,电极反应最容易发生。在Ni-Mo合金镀层中添加Sn,增加了镀层的比表面积,并且提高了电子传输速率,有利于析氢性能的提高。

Ni-Mo-C合金的电沉积行为及成核机制

采用循环伏安、阴极极化曲线、旋转圆盘电极、电化学阻抗谱、计时电流等方法研究了Ni-Mo-C合金的电沉积行为及成核机制。结果表明:Ni-Mo-C合金的电沉积过程存在成核行为;电极反应是一个不可逆过程;随电极电位增大,电极反应速率加快;合金的成核机制从连续成核转变为瞬时成核,合金的沉积受扩散控制程度较大。

电沉积制备Ni-Fe/TiO_2复合电极及其析氢催化性能

通过电沉积的方法制备了Ni-Fe/TiO_2复合电极,采用阴极极化曲线和电化学阻抗谱的方法对电极的析氢催化性能进行了分析。结果表明:Ni-Fe/TiO_2复合电极的析氢催化性能优于Ni-Fe合金电极,TiO_2微粒作为第二相粒子可以增大电极的比表面积;Ti原子可以与H形成Ti-H_(ads)氢键,加快H_(ads)生成;TiO_2微粒可与Ni-Fe合金形成H_(ads)的复合脱附效应,使电极的析氢催化性能得到提高。随着镀液中TiO_2微粒添加量的增大,电极的析氢催化性能先增强后减弱。

TiO2对Sn-Ni合金电极析氢性能的影响

采用电沉积法在纯铜表面制备了Sn-Ni/TiO2复合电极,采用扫描电镜、能谱仪、激光共聚焦显微镜、阴极极化曲线和电化学阻抗谱对电极的形貌、成分、粗糙度和析氢性能进行了研究。结果表明,随着TiO2质量浓度从0 g/L增加到1.0 g/L,电极的析氢性能先增强后减弱;TiO2质量浓度为0.8 g/L时所制备的Sn-Ni/TiO2电极TiO2含量最高,表面观察到TiO2花粉状团聚物,粗糙度最大,析氢性能最佳。