Ni-S合金析氢阴极的制备研究

以硫脲作为硫源,在改进的瓦特镀液体系中用电沉积方法获得N i-S合金镀层,系统地研究了硫脲浓度、电流密度、电沉积时间、镀液温度、pH值、有机添加剂等实验条件对N i-S合金电极析氢活性的影响.用重量分析法测定电沉积层中硫的含量,X-射线衍射技术表征镀层的晶形结构,稳态恒流极化法研究N i-S合金层的电催化活性.实验结果表明,电沉积得到的析氢活性较好的镍硫合金为非晶态结构和弱晶结构,硫含量为11.59%(重量比)时,N i-S合金电极具有优良的电催化性能,且在长期电解条件下电极仍有良好的析氢活性.     

泡沫镍基Ni-S-Co涂层电极在碱性介质中的电催化析氢性能

以泡沫镍为基体采用电沉积法制备非晶态Ni-S-Co合金涂层电极。以扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)观察表面形貌和微观结构,电化学测试方法分析涂层的电化学行为。结果表明,所获得的镀层为非晶态结构,表面颗粒细小且具有丰富的表面积;非晶态Ni-S-Co合金电极的析氢催化性能较好,与Ni和Ni-S电极相比具有较低的析氢过电位、较高的交换电流密度和较低的表观活化能;经过KOH碱溶液活化处理后,镀层表面颗粒变细,活性表面积增加,析氢性能有所增强。     

电沉积镍-储氢合金复合电极的析氢电催化性能

采用电沉积方法制备了镍-稀土储氢合金(Ni—AB5)复合电极，利用稳态极化曲线及电化学交流阻抗技术研究了该电极在28％KOH溶液中的析氢电催化性能，并用扫描电镜观测了电极的表面形貌．结果表明，与电沉积纯Ni电极相比，Ni—AB5复合电极具有较低的析氢过电位和电化学反应阻抗以及较大的交变电流密度和比表面积，在纯Ni及Ni—AB5电极上析氢反应的标准活化自由焓分别为74．2kJ／mol和39．8kJ／mol，即Ni—AB5复合电极表现出较高的析氢电催化活性．复合电极在碱性溶液中的析氢反应符合Volmer—Heyrovsky历程，电化学脱附为反应速度的控制步骤．     

脉冲电沉积制备非晶态Ni-Mo合金及析氢性能

电解水产氢具有原材料来源丰富、生产过程清洁、效率较高的优势,已经成为广泛研究的技术之一.通过脉冲电沉积技术,在不同的电流密度和占空比下,制备了不同的非晶态Ni-Mo合金镀层,研究了电流密度和占空比对镀层性能的影响.结果表明:随着占空比和电流密度的增大Mo含量减小,表面更加粗糙,在电流密度为2.5 A·dm^－2和占空比0.8下,可获得表面极为粗糙的非晶态Ni-Mo合金镀层,另外,占空比为0.6和电流密度为2.0 A·dm^－2下获得晶粒尺寸较小的合金镀层.粗糙表面结构的Ni-Mo合金在较大的过电位下表现出更好的析氢催化性能,而具有较高Mo含量和细小晶粒尺寸的合金镀层析氢催化活性较高.     

氯碱工业镍-硫电极的研究

应用电化学沉积的方法制备Ni-S和Ni-Co-S合金镀层.通过测量电极的稳态极化曲线,研究电极的电催化活性和析氢反应活化能,考察热处理和电解液中杂质离子等因素对沉积层析氢活性的影响.实验结果显示,Ni-S电极镀层中的硫质量分数为11.59%时,电极的析氢活性最高,镀层呈非晶态或弱晶态结构,电极的析氢反应活化能为22.344 kJ/mol.     

电镀Ni—Sn合金及其电催化性能研究

为降低氯碱电解槽阴极析氢过电位,依据氢在电极上吸脱附原理,研究了Ni-Sn合金镀层作为阴极的析氢性能。实验证明,以Ni-Sn合金镀层作为阴极,在120g/lNaOH,190g/lNaCl溶液中,温度为90℃,电流密度为15Adm-2条件下电解,能降低氢超电势270?mV,是优良的析氢电催化电极。     

非晶态Ni-Co-W-P合金电极的制备及其电催化活性研究

用化学镀方法制备了Ni—Co—W—P合金电极,并研究了其在1mol／L NaOH溶液中的析氢电催化活性,实验表明在相同的电流密度下,Ni—Co—W—P合金电极比Ni—Co—P、Ni—W—P合金电极具有更低析氢过电位,XRD实验显示其镀层为非晶态．并进一步研究了Ni—Co—W—P合金电极的电化学稳定性和表观活化能,结果表明：Ni—Co—W—P合金电极具有比Ni—Co—P、Ni—W—P合金电极更好的析氢电催化活性和电化学稳定性．     

二元铝合金在碱性介质中的腐蚀与电化学行为

研究Al-Me(Me:Mg,Zn,Bi,Sn,Pb,In,Ga)二元合金在25℃ 4 mol/L NaOH碱性介质中的析氢腐蚀速率、自腐蚀电位、恒电流极化电极电位.结果表明:在25℃ 4 mol/L NaOH碱性介质中,纯铝中加入Zn或In的Al-Me二元合金析氢腐蚀速率增大,自腐蚀电位负移;加入Bi或Ga的Al-Me二元合金析氢速率影响不大,自腐蚀电位负移;添加Mg,Sn或Pb的Al-Me二元合金析氢速率降低,自腐蚀电位正移.当以100 mA/cm2的电流密度进行恒电流极化时,Mg,Zn,Bi,In能使Al-Me二元合金电极电位稍有负移,Sn,Pb,Ga能使Al-Me二元合金电极电位大幅度负移.     

Ni-Cu合金的脱合金制备及其析氢电催化性能

通过真空熔炼与固溶处理相结合的方法获得Ni_(30)Mn_(70)和Ni_(20)Cu_(10)Mn_(70)前驱体合金,经电化学脱合金化法制备纳米多孔Ni及Ni-Cu合金,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析合金相组成和微观结构,运用线性扫描伏安法、交流阻抗、方波电位法及计时电位法研究电极的析氢电催化性能.结果表明:纳米多孔Ni-Cu合金电极具有较高的电催化析氢性能,在0.1 A/cm~2电流密度下,析氢过电位仅19 mV,具有较好的电化学稳定性.     

镍钨合金电结晶机理

应用循环伏安法和电位阶跃法研究了Ｎｉ－Ｗ合金电沉积特点．结果表明,在以柠檬酸铵为络合剂的镀液中,沉积层的Ｗ含量随电流密度的增大而增加但电流效率变化不大,当电流密度超过１５Ａ／ｄｍ２后,镀层的Ｗ含量不再发生明显的变化而电流效率却明显降低．循环伏安实验结果表明,当镀液中有Ｎｉ２＋存在时,ＷＯ２－４才能被还原到以Ｎｉ－Ｗ合金形式存在的Ｗ金属态,且其沉积电位比ＷＯ２－４（沉积为钨蓝氧化物）和Ｎｉ２＋单独沉积时的电位更正．根据电位阶跃的ｉ～ｔ曲线分析得知,在玻碳电极上Ｎｉ－Ｗ合金电结晶过程遵从扩散控制瞬时成核三维成长模式进行,且随着过电位的增加,电极表面上晶核数增多．     

含钨的多元复合析氢电极

用复合镀法制得Ｎｉ－Ｗ－ＷＣ－ＷＯ３复合电极，在０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４中的氢超电势比软钢降低２８０ｍＶ，ｉ０提高三个数量级，电极表面粗糙度为Ｎｉ电极的三倍。在３００ｍＡ／ｃｍ＾２的大电流密度下，进行的长期恒电流电解试验表明电极性能稳定。ＸＰＳ分析证明电极表面主要成分为Ｎｉ，Ｗ，ＷＣ，ＷＯ３等。     

Na2SiO3对碱性硫脲溶液选择性溶金的影响

采用电化学方法研究Na2SiO3浓度对碱性硫脲浸金的影响和金及其常见伴生元素银、铜、镍、铁在含有Na2SiO3的碱性硫脲溶液中的电化学行为.研究结果表明:加入Na2SiO3在很大程度上提高了金的溶解电流,Na2SiO3的最佳浓度为0.15mol/L.分析不同电势时lgJ与lgc(Na2SiO3)之间的关系可得:在电势为0.42V时,Na2SiO3对碱性硫脲溶液电化学溶金的促进作用最显著,含Na2SiO3的碱性硫脲溶液对金的溶解具有一定的选择性;在电势为0.58V时溶金效果最佳,金、银、镍和铁的阳极电流密度分别为2.49,1.22,1.03和0.09mA/cm2;而同时加入Na2SiO3和Na2SO3时碱性硫脲溶液选择性溶金的最佳电势负移至0.42V,对金的选择性溶解更为明显,金、银、铜、镍和铁的溶解电流密度依次为3.83,1.13,0.73,0.14和0.09mA/cm2,金的溶解电流密度分别是银、铜、镍和铁的3.4,5.2,27.3和42.6倍.     

多孔镍阴极在碱性介质中释氢性能的研究

本文研究了用电镀法制备的各种多孔镍电极的镍锌含量、lg|i|、电极表面积及其在碱性介质中释氢过电位之间的关系。实验结果表明,用电镀法制得的多孔镍电极释氢过电位明显降低(>200mV),塔菲尔参数a、b值约为平滑镍电极的1/2,电极表面涂层是分散均匀的多晶微粒。     

复合电镀制节能活性阴极研究(Ⅱ)——镍铝活性阴极的电性能

本文研究了用复合电镀法制得的镍铝活性阴极的电性能.在相同条件下,这种活性阴极的释氢电位比铁电极低300mV左右.研究结果表明:这种活性阴极具有抗强反电流、Fe~(2+)中毒和热处理的性能.     

复合电镀制节能活性阴极研究(Ⅱ)——镍铝活性阴极的电性能

本文研究了用复合电镀法制得的镍铝活性阴极的电性能。在相同条件下,这种活性阴极的释氢电位比铁电极低300 mV左右。研究结果表明:这种活性阴极具有抗强反电流、Fe~(2+)中毒和热处理的性能。     

Electrochemical behavior of gold and its associated minerals in alkaline thiourea solutions

Electrochemical measurements were conducted to study the electrochemical behavior of gold (Au) and its commonly associated minerals in alkaline thiourea solutions. The results indicated that without addition of any stabilizer, selective dissolution of Au from stibnite and pyrite was only possible at relatively low thiourea concentrations. As Na₂SiO₃ was added, pyrite started to become active and an oxidation peak appeared; the oxidation peaks of arsenopyrite and chalcocite appeared earlier than that of Au. The chalcocite peak shifted in the positive direction and the peak current increased. Stibnite did not show an oxidation peak and its current was nearly zero. Adding Na₂SiO₃ favored the selective dissolution of Au when its minerals were associated with chalcocite and stibnite. At pH 12, the Au anode dissolution peak current increased with stabilizer concentration. At 0.38 and 0.42 V and for Na₂SiO₃ concentration below 0.09 M, the current density continuously increased with Na₂SiO₃ concentration. The Na₂SiO₃ concentration had to be adequate to stabilize thiourea. When the potential was higher than 0.42 V, the surface of the Au electrode started to passivate. With an additional increase in potential, the presence of Na₂SiO₃ could not stop the inevitable decomposition of thiourea.     

LaNi_(2.5)Co_(0.5)储氢合金在充放电循环过程中的电化学性能研究

以感应熔炼法制备的LaNi_(2.5)Co_(0.5)合金为研究对象,对该合金及其氢化物的相结构进行了分析,并对合金电极的放电容量保持率、高倍率放电性能、氢扩散系数及极化电流密度等电化学性能进行了研究.结果表明:吸氢后的合金会产生明显的非晶化现象,造成合金吸放氢能力和氢化物稳定性下降.随着循环次数的增加,合金的放电容量和高倍率放电性能均表现出先快速下降到逐渐缓慢降低的趋势,而合金的氢扩散系数和极化电流密度却呈现出不同的变化趋势.高倍率放电性能的下降主要与合金表面反应活性相关,说明表面劣化现象是造成合金电化学性能衰退的主要因素.     

酸性条件下煤电化学脱硫实验研究

为了降低煤的脱硫成本,提高脱硫效率,以某矿高硫煤为实验样品,考察煤浆质量浓度、电解质浓度、电解时间、电流密度等因素对煤电化学脱硫效率的影响。通过单因素实验和正交实验,确定了煤在以HCl为电解质条件下电化学脱硫最佳条件。为了优化电化学脱硫工艺,探索使用有机添加剂,以最大限度提高脱硫率。结果表明:电化学脱硫最佳条件为电流密度0.044 A/cm~2,煤浆质量浓度0.02 kg/L,电解时间4 h,电解质浓度0.75 mol/L,在最佳脱硫条件下煤的全硫脱除率达到76.20%,灰分降低20.00%。