几种结构钢在人造海水中自腐蚀电位和析氢电位的研究

本文介绍了16Mn钢和2 1/4Cr-1Mo钢[注1]在人造海水中的自腐蚀电位和析氢电位的测量原理和方法。在实验中用怛电位仪测量不同试样的自腐蚀电位和析氢电位;研究了温度对试样自腐蚀电位的影响;不同热处理方法对试样自腐蚀电位和析氢电位的影响。

Mo含量对Raney Ni-Mo活性阴极析氢过电位的影响

利用喷涂技术在Raney Ni-Mo活性阴极的基础上研制出了RaneyNi-Mo活性阴极,该阴极的析氢过电位比Raney Ni低,电化学特性比Raney Ni稳定.Raney Ni-Mo中的Mo含量不同,其析氢过电位不同,Mo含量存在一个最佳值,此值与Raney Ni合金中Ni/Al比有关,而与涂层厚度无关.

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。

Mo含量对RaneyNi-Mo活性阴极析氢过电位的影响

利用喷涂技术在ＲａｎｅｙＮｉ活性阴极的基础上又研制出了ＲａｎｅｙＮｉ－Ｍｏ活性阴极，该阴极的析氢过电位比ＲａｎｅｙＮｉ低，电化学特性比ＲａｎｅｙＮｉ稳定。ＲａｎｅｙＮｉ－Ｍｏ中的Ｍｏ含量不同，其析氢过电位也不同，Ｍｏ含量存在一个最佳值，此值与ＲａｎｅｙＮｉ合金中Ｎｉ／Ａｌ比有关，而与涂层厚度无关。

Ni@Mo2C/NC纳米复合物的制备及其电催化析氢性能研究

众所周知,在水裂解的氢气分解反应中,寻求高效且经济成本低的电催化剂对于开发清洁和可再生能源至关重要。然而,这仍然是一个巨大的挑战。而电催化剂的设计是实现析氢催化活性的重要途径。基于此,本文以无水柠檬酸作为螯合剂和分散剂,杂化粒子均匀的分布在氮掺杂碳基底上,制备了Ni@Mo2C/NC纳米复合材料。电化学测试表明,Ni@Mo2C/NC复合材料在碱性条件下有着较小的析氢过电位,并拥有较好的稳定性。这主要归因于Ni与Mo2C的耦合作用能显著减小粒子的尺寸,增加了活性位点。石墨-N、吡啶-N和吡咯-N具有丰富的电子,增加了氮掺杂碳表面的电子密度,促进了氢的吸附和析氢过程。

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。

电沉积镍-钼-钴泡沫合金析氢电极的工艺研究

以聚氨酯海绵为基体,通过导电化处理、电沉积Ni–Mo–Co合金以及热分解处理工艺,制备了Ni–Mo–Co泡沫合金。研究了七水合硫酸钴和二水合钼酸钠用量、电流密度、温度等电沉积工艺参数对合金析氢性能的影响。结果表明,在七水合硫酸钴用量为14g/L,二水合钼酸钠用量为10g/L,温度为35°C,电流密度为8A/dm2的条件下制备的泡沫合金有最高的析氢活性,具有很大的比表面积。扫描电镜观察显示,制备的Ni–Mo–Co合金为三维网状结构,合金骨架有大量的微裂纹,表面为均匀致密的球状颗粒。

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。

电沉积制备镍-铁-钨合金析氢电极的工艺研究

以紫铜片为基体电沉积制备了Ni–Fe–W合金电极。研究了镀液中不同组分的浓度和工艺条件对Ni–Fe–W合金析氢性能的影响,得到最佳镀液配方和工艺条件为:NiSO4·6H2O80g/L,FeSO4·7H2O20g/L,Na2WO4·2H2O0.020mol/L,Na3C6H5O7·2H2O 0.5 mol/L,H3BO3 0.65 mol/L,Na2SO4 0.1 mol/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,pH 5~6,温度30°C,电流密度4 A/dm2,磁力搅拌800 r/min,时间30 min。在该条件下所得Ni–Fe–W合金电极表面Ni、Fe和W的原子分数为63.79%、34.35%和1.86%,具有较大的比表面积,在30%KOH溶液中的析氢催化活性较好。

电沉积Ni-Mo-Fe-La合金析氢电极的工艺研究

采用电沉积法制备了La掺杂的Ni-Mo-Fe-La合金,并探究了氯化镧浓度、钼酸钠浓度、电流密度、沉积时间等工艺参数对Ni-Mo-Fe-La合金析氢性能的影响,并与Ni-Mo-Fe合金的析氢性能进行了对比。结果表明,在最佳工艺条件下,电沉积法制备的Ni-Mo-Fe-La合金具有优于Ni-Mo-Fe合金的催化析氢活性。Ni-Mo-Fe-La合金具有较大的比表面积与交换电流密度、较小的表观活化能与析氢反应电化学阻抗,且耐腐蚀性能较强。扫描电镜结果显示Ni-Mo-FeLa电极表面由许多细小颗粒组成,电极表面致密且粗糙。

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%。

新型析氢活性阴极的研究

采用热分解法,在Ni基体上制备新型活性P阴极,并通过SEM、电化学极化曲线、强化逆向电流加速试验等检测手段对电极的性能进行了相关检测。结果表明,该新型活性P电极具有更低的析氢电位、更强的抗逆反电流能力。

Ni-Cr-Fe合金薄膜电极的制备及析氢性能

以废旧马口铁为基体,Ni粉、Cr粉为覆膜材料,通过活化反应烧结法制备了Ni-Cr-Fe三元薄膜合金电极。采用X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱分析(XPS)等对电极的物相、形貌结构、元素分布进行表征,并研究了电极材料的析氢机理,通过循环伏安曲线(CV)、线性极化曲线(LSV)、电化学交流阻抗(EIS)等方法测试了电极材料的电催化析氢性能。研究结果显示,在室温条件下,Ni-Fe二元合金电极材料在6 mol/L KOH溶液中的析氢过电位为-0.59 V,交换电流密度为20.6 mA/cm^2,Tafel斜率为121.3 mV/dec。同样条件下,调节Cr含量可提高析氢催化活性,Ni-30%Cr-Fe(质量分数,下同)三元薄膜合金电极材料的析氢催化活性最强,其析氢过电位仅有-0.39 V,交换电流密度为30.9 mA/cm 2,Tafel斜率为78.1 mV/dec,经28160 s开路电位测试,电极材料的开路电位(η)从-0.87 V变化为-0.69 V,仅增加18 mV,表明析氢电极的化学稳定性好。

氧化铟对铅酸蓄电池性能的影响

实验采用循环伏安法和线性伏安扫描法,在电化学工作站上研究了Pb电极和Pb-In电极。通过线性伏安扫描曲线图,分析了电极的析氢电位与析氢电流。得出初步结论后,将氧化铟作为添加剂加入负极铅膏中,做成实验富液式铅酸电池,并与常规富液电池进行对比测试。测试项目有初期性能、水损耗、充电接受等。实验结果表明,加氧化铟的电池整体性能优于常规电池,而且水损耗明显降低。

阴极保护下X70钢的氢脆敏感性

通过极化曲线测试和慢应变速率试验确定了X70钢在3%(质量分数)NaCl溶液中的析氢电位和氢脆区间,并通过电化学阻抗谱阐述了阴极极化程度与氢脆之间的关系。结果表明:X70钢在3%NaCl溶液中只发生析氢反应的电位为-1.0V,随着阴极极化程度的增大,其氢脆敏感性增大,这主要是因为随着阴极极化程度的增加,电荷转移电阻减小,促进了吸附氢的形成。

碱性电解水制氢镍合金阴极材料的研究进展

氢能是一种高效、洁净的二次能源,电解水是实现大规模制氢的重要手段。镍合金作为碱性电解水阴极有着价格低廉、析氢过电位低的特性。文章就其合成方法、析氢反应催化性能、反应机理做了简要的评叙和分析。

电解制氢电极材料的研究进展

氢能是一种高效、洁净的二次能源,电解水是实现大规模制氢的重要手段。镍合金作为碱性电解水阴极有着价格低廉、析氢过电位低的特征。文章就其合成方法、析氢反应催化性能、反应机理做了简要的评叙和分析。

铅基板栅合金综合性能探析

在Pb-Ca-Sn-Al合金的基础上尝试添加第五种合金元素，测试其电化学性能，并在理论上讨论了其性能提高的原因。

(Ag,Au)/MoS_(2)的电解水性能及等离激元光热作用

MoS_(2)是电解水体系的一种备受关注的非贵金属析氢催化剂,优化其活性位点是提高其活性的研究重点.采用水热法在三维导电碳布(CC)上合成了二维片状MoS_(2),将反应温度从200℃调至180℃可保留具有更多活性位点的1T相,相应的MoS_(2)(180)/CC电极表现出相对更低的析氢过电位.利用电化学方法在MoS_(2)(180)/CC上分别沉积Ag和Au纳米粒子,得到Ag/MoS_(2)(180)/CC和Au/MoS_(2)(180)/CC电极.扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)表征结果以及无光照、光照和加热条件下电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和Tafel斜率的测试结果表明,20 nm Ag和30 nm Au的负载及光照条件均可降低析氢过电位和增加电流密度,而体系温升的作用与金属的种类有关.利用COMSOL Multiphysics软件构建MoS_(2),Ag/MoS_(2)和Au/MoS_(2)模型,模拟计算了光照下的电场和温度场,证实了Ag和Au纳米粒子的热等离激元效应及其加速电极反应从而提高电解水析氢性能的作用.