离子注入对钛电极析氢活性的影响

研究了离子注入工艺与注入元素对工业纯钛在硫酸和氢氧化钠溶液中析氢活性的影响 ,测定了工业纯钛及其注入Ni+,W+,Mo+,C+,Nd+等离子后在硫酸溶液和氢氧化钠溶液中的阴极过程动力学参数。结果表明 ,如果选择适当的注入离子和注入工艺 ,可以大大提高工业纯钛的析氢活性。注入的离子对提高工业纯钛析氢活性的影响有W+>Mo+>Ni+>Nd+的规律 ,特别是W+和C+的重叠组合注入对提高析氢活性效果最为明显 ,在硫酸溶液中其Tafel关系中的常数a降低 470mV。

Ni-Ru-Ir氧化物阴极涂层的析氢活性

应用热分解氧化法制备Ni-Ru-Ir氧化物活性阴极.循环伏安、Tafel曲线及计时电流测试表明,在90℃、30%(bymass)的NaOH溶液中,电流密度0.3A·cm-2条件下,Ru∶Ir质量比为1∶1的Ni-Ru-Ir氧化物电极的析氢过电位比Ni电极低300mV;表面粗糙度是Ni网电极的32倍;交换电流密度是Ni网电极的4倍;其析氢性能显然远优于Ni网电极,有望应用于氯碱工业以期降低能耗.

离子束修饰对电极表面结构和析氢活性的影响

采用离子束对工业纯钛电极进行表面改性，用电化学方法研究了改性电极在Ｈ２ＳＯ４溶液（０５ｍｏｌ／Ｌ）中的析氢活性，用表面能谱分析了电极表面的组分和结构．结果表明：通过离子束修饰在电极表面引入微量的活性元素即可明显改善工业纯钛电极的析氢催化活性；离子束修饰改变了电极表面的组分和相结构，从而达到改性的目的．

退火温度对PtCu双金属催化剂结构及析氢活性的影响

通过离子束溅射辅助沉积技术(IBSAD)制备了掺杂Cu元素的Pt基催化膜电极,并对电极进行了退火处理。利用EDS及XRD检测了电极的成分及结构,通过循环伏安法测试电极的析氢活性。结果表明:掺杂Cu的膜电极中形成了PtCu合金固溶体,且参与合金化的程度随退火温度而变化,显示退火温度是影响PtCu金属合金化的关键因素;经400℃退火的试样电极的交换电流密度较原样提升约11.6%,析氢峰电位降低,说明金属Cu参与到Pt基催化剂的合金化过程能有效提高催化性能。

泡沫基材-Ni-石墨烯复合镀层制备及电催化析氢性能研究

目的 采用电沉积技术在泡沫基材上沉积制备Ni-石墨烯复合镀层,期望借助泡沫基材的三维多孔结构和石墨烯的超高比表面积来改变复合材料的表面状态,进而获得高镀层的电催化析氢性能。方法 采用电沉积技术将石墨烯作为第二相粒子沉积,制备了泡沫基材-Ni-石墨烯复合电极,通过SEM和EDS研究了其微观形貌及成分,并利用电化学工作站完成了镀层电极的极化曲线、交流阻抗和电解水稳定性测试,使用控制变量法探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对镀层电催化析氢活性的影响。结果 SEM和EDS表征发现,镀层表面形貌受镀液中石墨烯浓度影响较大,石墨烯作为第二相嵌入镀层后,明显改变了复合镀层的表面形貌,其存在形态为颗粒状,在150 mg·L^(–1)时颗粒堆积最多。进一步利用电化学分析技术探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对电极电催化析氢性能的影响,发现在一定范围内,不同厚度镀层的电催化析氢活性基本相同;石墨烯质量浓度为150mg·L^(–1)时制得的电极的电催化析氢性能最优,析氢过电位为211.2m V(vs.RHE),且电解水稳定性良好;泡沫基材镀层的电催化析氢活性明显优于平板基材镀层。结论 石墨烯的引入和泡沫基材三维多孔结构均增大了复合镀层的比表面积,是电极表现良好的电催化析氢活性的关键。

过渡金属硫代磷酸盐NiPS_(3)催化析氢的密度泛函分析

为了对过渡金属硫代磷酸盐NiPS_(3)的催化析氢活性进行探究,文章以团簇NiPS_(3)为局域模型,基于拓扑学原理与密度泛函理论,在B3LYP/def2-tzvp水平下,利用Gaussian09对团簇NiPS_(3)的初始构型进行全参数优化计算,分析其催化析氢过程,找出催化析氢活性最高的构型。通过分析团簇NiPS_(3)与水分子的前线轨道图、前线轨道能级差与结合能,结果表明,构型4^((4))在吸附和脱附过程中的能级差均最小,且其在脱附过程中间产物的结合能也最小,说明构型4^((4))具有较强的吸附和脱附氢原子的能力,催化析氢活性最高。

石墨烯材料电催化析氢活性高

中国科学技术大学陈乾旺教授课题组近日以贵金属铱掺杂的金属有机框架材料作为前驱体，一步煅烧制备了氮掺杂的类石墨烯层包裹铱钴合金核壳结构材料，在酸性电解质析氢反应中表现出高活性和高稳定性。该工作为今后寻找更为廉价、高效的电催化析氢催化剂提供了新思路。

化学镀Ni-P-S阴极的析氢性能

用化学镀的方法得到Ni-P -S电极 ,研究镀液中添加不同硫脲量对电极析氢活性的影响 ,电极在碱性溶液中具有较高的析氢活性 ,通过稳态极化曲线测量 ,得到在 1mol/LNaOH溶液中不同实验条件下电极的析氢反应动力学参数。

脉冲镀Ni-Mo-Co合金镀层及其析氢性能

采用脉冲电镀法制备了Ni-Mo-Co合金镀层,考察了电镀条件对Ni-Mo-Co合金镀层的组成、表观形貌及析氢性能的影响.研究表明:随着镀液中钴盐浓度提高,镀层中的Mo含量逐渐降低,Co含量逐渐升高.钴盐质量浓度达到81 g/L时,镀层中各元素含量趋于稳定,该条件下所得Ni-Mo-Co合金镀层均匀致密且析氢性能最佳;Mo质量分数在40%左右时,Co含量越高,镀层的非晶态程度越高,具有更好的催化活性(80℃,η200=56 m V).经长时间电解后,镀层表面结构存在由非晶态向晶态转化的趋势.

工艺参数对Ni-Fe-Co合金镀层在碱性溶液中电催化析氢性能的影响

目前,关于Ni-Fe-Co合金电极电催化析氢性能的报道较少。以不同工艺参数在Q235钢表面电沉积Ni-Fe-Co镀层,通过SEM、EDS和XRD等分析手段研究了镀层的微观形貌、成分及物相组成,并利用极化曲线探究了工艺条件对镀层电催化析氢活性的影响。结果表明:在电流密度45 m A/cm^2,温度60℃,pH值3.8的条件下得到的镀层具有最好的电催化析氢性能;最优镀层表面组织致密,由简单立方结构的Fe Ni3相构成,Co以固溶体的形式存在于合金镀层中,镀层在碱性工作条件下具有良好的稳定性。

不同搅拌方式对Ni-Fe-Co镀层组织结构和电催化析氢性能的影响

目的得到具有更高电催化析氢活性的Ni-Fe-Co镀层电极。方法采用不同的搅拌方式电沉积制备了Ni-Fe-Co镀层,通过SEM、EDS和XRD等分析手段研究了其微观形貌、成分及物相组成,并利用电化学测试分析技术探究了不同搅拌方式对其电催化析氢活性的影响。结果三种镀层电极均为简单固溶体BCC结构,其中磁力搅拌条件下制得的镀层电极的表面组织更致密均匀,具有更大的真实表面积,分别为不搅拌和超声搅拌下的6倍和2倍。在电位为-1.6 V时,磁力搅拌条件下制得的镀层电极析氢电流密度达到173m A/cm^2,明显高于另外两种镀层电极,其交流电流密度为45.9μA/cm^2,分别是不搅拌和超声搅拌条件下的2倍和3倍。结论磁力搅拌有效地增大了镀层的比表面积,进而提高了镀层的电催化析氢活性。

碳纳米颗粒掺杂过渡金属磷化物的制备及其析氢性能研究

目的过渡金属因其优异的电催化性能被广泛研究,然而过渡金属磷化物较差的析氢活性和在酸中的不稳定性阻碍了其进一步应用。碳纳米颗粒(CNPs)具有低成本、制备工艺简单、高稳定性和高导电性等优点,可以通过添加碳材料对过渡金属磷化物的结构进行有效调控,从而提高材料的析氢活性和稳定性。方法以葡萄糖为碳源制备了富含羟基和羧基官能团的碳纳米颗粒(P-CNPs),以具有高比表面积的泡沫镍为基底,通过水热法制备掺杂P-CNPs的NiCo前驱体,再经过磷化反应得到掺杂P-CNPs的过渡金属磷化物NiCoP-PC/NF。结果在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)和1 mol/L KOH中的阴极极化曲线表明,在电流密度10 mA/cm^(2)、碳纳米颗粒浓度50 mg/L时,NiCoP-50PC/NC的过电位分别低至59 mV和90 mV,均远小于商业Pt/C;同时,NiCoP-50PC/NF在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)和1 mol/L KOH中的阴极极化曲线几乎重合,表明析氢活性没有发生明显的衰减,具有良好的电化学稳定性。结论碳纳米颗粒掺杂方法为提高过渡金属材料析氢性能提供了一种新的思路。

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。

非晶态Ni-S-Mn三元合金电极析氢行为

采用电沉积法在镍网上制备了电解水用非晶态N i-S-Mn合金电极,用电极的阴极极化曲线和电极的析氢反应动力学参数评价了电极的析氢电化学活性。实验结果表明,该合金电极对氢的析出反应具有较高电催化活性,在200 mA电流时析氢过电位分别比N i电极和N i-S电极降低了180和80 mV。采用小三角波电位扫描、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等测试技术,考察了N i-S-Mn合金电极表面粗糙度、表面形貌、镀层的组成及电极合金的结构等因素,并对Mn元素的作用进行了解释。

Ni-Co/MoS2复合电沉积行为及析氢性能研究

为提高Ni-Co合金的电催化析氢活性,在制备过程中加入MoS2粒子。采用循环伏安与计时电流法研究了Ni-Co/MoS2复合电极在柠檬酸钠体系电解液中的电沉积行为;通过阴极极化曲线与电化学交流阻抗考察了复合电极在碱性环境下的电催化析氢性能。结果表明,MoS2颗粒加入电解液后,吸附于电极表面,改变了电极表面的活性位点,成核弛豫时间减少,成核速率提高,形核过程完全转变为三维瞬时成核。当电位小于-1.0V时,MoS2颗粒促进了Ni-Co的电化学还原。当电位大于-1.0V时,MoS2颗粒抑制Ni-Co的电化学还原。Ni-Co/MoS2复合电极表面粗糙多孔,有大的比表面积,与Ni-Co电极相比,Ni-Co/MoS2复合电极析氢催化性能更高。

铈对Ni-Mo合金电极析氢性能的影响

在Ni-Mo合金镀液中添加Ce盐,制备了Ce盐修饰的Ni-Mo合金电极,研究了Ce对Ni-Mo合金电极析氢催化性能的影响,并测试研究了Ce对Ni-Mo合金镀层结构的影响。实验结果表明,镀液中添加少量的Ce盐并没有改变合金电极的结构,但是使镀层的晶粒细化,从而增大了电极的真实表面积,提高了Ni-Mo合金电极的析氢催化活性。

电沉积条件对Ni-S电极电化学性能影响的分析研究

介绍Ni-S电极的制备,以及电镀时间、电镀电流密度、镀层中硫含量、镀液pH值、镀液温度等对Ni-S合金电极的活性的影响。

电沉积条件对Ni-S电极电化学性能影响的分析研究

介绍Ni—S电极的制备，以及电镀时间、电镀电流密度、镀层中硫含量、镀液PH值、镀液温度等对Ni—S合金电极的活性的影响。

化学镀多孔镍钼合金电极的工艺研究

以聚氨酯泡沫为基体,采用化学镀方法制备多孔Ni-Mo合金电极,研究得到最佳配方和工艺条件为:NiSO 4·6H2O 25 g·L^-1,Na 2 MoO 4·2H2O 10 g·L^-1,NaKC 4 O 6 H 4·2H2O 8 g·L^-1,Na 3 C 6 H 5 O 7·2H2O 20 g·L^-1,NH 3·H2O 60 mL/L,NaH 2 PO 2·H2O 14.5 g·L^-1,温度45℃,磁力搅拌,时间60 min。在该条件下制备的多孔Ni-Mo合金电阻率低,表观原子组成为Ni 88.53 Mo 11.47,呈现面心立方结构NiMo和置换固溶体Ni 4 Mo,比表面积大,析氢催化活性好。

化学镀Ni-P(Pr)/Co-P复合阴极的性能研究

化学镀Ni P/Co P复合阴极具有很好的电催化性能 ,但在稳定性方面尚有欠缺 ,在内层引入稀土Pr后 ,由于稀土元素特殊的外层电子结构 ,促进了内层非晶化过程 ,提高了镀层的致密性和耐蚀性。化学镀Ni P(Pr) /Co P复合阴极 ,相对于Ni P/Co P复合阴极 ,长期电解的稳定电位降低了 2 0mV ,在抗反电流实验中平台电位也下降了 2 0mV左右 ,增强了电极稳定性。