离子束修饰提高钛阴极析氢活性

研究了双重离子注入Ｗ＾＋／Ｎｉ＾＋,Ｗ＾＋／Ｍｏ＾＋及溅射Ｆｅ后再单离子注入Ｃｏ＾＋或Ｗ＾＋等离子束修饰的钛电极在１ＮＨ２ＳＯ４中的析氢电催化性能,结果表明：与纯钛电极相比,离子束修饰电极的催化析氢活性得到显著改善,其中,注Ｗ＾＋／Ｎｉ＾＋电极的析氢过电位降低３００ｍＶ,用ＸＰＳ和ＡＥＳ能谱分析了离子束修饰电极的表面元素及相结构,讨论了修饰电极催化所氢机理。     

SPE析氢电极的研究状况

对SPE电解水技术中析氢电极的结构、催化剂的选择、制备方法以及性能作了较详尽的概述，指出了影响其性能的因素以及提高其性能的可能措施，并对电解水析氢电极的开发研制作了展望。     

镍—钼—铊电极的析氢性能

用电沉积法制备了Ｎｉ－Ｍｏ－Ｔｌ电极，了制备条件对电极析氢活性的影响，该电极在碱性溶液中具有很高的析氢活性。通过稳态极化测量，给出了１ＭＮａＯＨ溶液中不同温度下Ｎｉ－Ｍｏ－Ｔｌ电极上析氢反应的动力学参数。     

镍离子束修饰钛电极的研究

本文研究了注入镍离子并在高真空下经100～700℃热处理1小时的钛电极在5%NaCl+0.01MHCl溶液中的氮析出反应.发现经过热扩散处理的电极的交换电流密度i.比未经处理的电极提高两个数量级.这种结果是由于电极表面镍浓度的增加所引起的.     

Ti／Ni／La离子注入电极的贮氢性能研究

用离子注入的新方法制备了贮氢合金材料,将Ｎｉ和Ｌａ离子依次注入Ｔｉ基体中,形成Ｔｉ／Ｎｉ／Ｌａ离子注入电极。研究了Ｔｉ／Ｎｉ／Ｌａ电极的贮氢性能以及Ｌａ的注量对这些性能的影响。用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）测定了各种元素在电极表面的摩尔分数随深度的分布。Ｔｉ／Ｎｉ／Ｌａ电极表现出良好的贮氢性能并且容易活化,其贮氢性能与注入Ｌａ的注量有关。     

含NiMo和稀土储氢合金的电催化析氢电极

采用合金电沉积和复合镀技术,将ＮｉＭｏ合金和稀土储氢合金的微粒修饰到镍基表面作析氢反应的催化层。介绍了电极的表面形貌及电极性能的测试结果。结果表明,电极的催化活性和催化层抗氧化能力高于ＮｉＭｏ电极,说明吸附氢起到了保持电极催化活性的作用。所以,在催化层中引入稀土储氢组分,不仅提高了电极对析氢反应的催化活性,更重要的是显增强了催化层的抗氧能力,延长了电极的使用寿命。     

Ni－WC复合电极的析氢性能及其机理的研究

研究了用复合电镀技术制备的Ｎｉ－ＷＣ复合电极在弱酸性介质中的析氢行为．实验结果表明，Ｎｉ－ＷＣ复合电极的析氢催化活性比镀Ｎｉ电极高得多，且其催化活性随复合电极中ＷＣ含量的增加而提高．初步证明复合电极的析氢反应机理与Ｎｉ电极相同，都符合电化学脱附机理．     

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。     

离子束活化电极表面的结构研究

本文利用ＸＰＳ和ＡＥＳ研究了离子束活化电极的表面组成，化学价态及元素的深度分布，发现电极的电催化活性与表面钨含量有密切关系。     

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．     

在电沉积镍－钼合金上的析氢反应

本文运用极化曲线和电化学阻抗图谱等方法，研究了含钼量不同的镀液电沉积镍铝钼金在７ｍｏｌ．Ｌ－１氢氧化钠溶液中的析氢动力学过程．实验结果表明，随着镀液钼含量的增加，镀层的析氢催化活性大大增加，其活性大大超过纯镍和纯钼电极．同时初步探索了各种沉积条件对析氢催化活性的影响．     

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.     

铁镍磷化物电极材料的制备及电催化析氢性能

为了解决电解水析氢过程中所用贵金属材料的高昂成本问题,采用水热-低温磷化法制备了一种低廉、环保、高效的析氢催化剂Fe_xNi_1-x-P。与传统制备方法比较,该方法在水热合成前驱体过程中,利用镍盐和铁盐与无水乙醇发生氧化还原反应,生成的OH^-可以沉淀金属离子,随后前驱体与NaH₂PO₂低温磷化制得Fe_xNi_1-x-P。通过研究发现,Fe_0.5Ni_0.5-P电极材料表现出优异的催化活性。在1.0 mol·L^-1 KOH溶液中,电流密度为10 mA·cm^-2时,电极Fe_0.5Ni_0.5-P需要的过电位仅为113 mV,1 000圈循环伏安测试后,极化曲线无明显衰减。提供了一种制备Fe_xNi_1-x-P的简便方法,为开发清洁能源系统的环境友好型催化剂提供了新思路。     

Pt 电极上 CO2水解析氢反应的研究

利用循环伏安法,研究了CO2-H2O 体系在 Pt 电极上的析氢反应,与单纯析氢反应相比,还原峰电位发生负偏移,还原峰电位为-0.5,V.并通过计算,得出在 pH=4附近 CO2扩散系数D =3.02×10-10,m2/s,H+扩散系数CO 2 D =+H 4.93×10-9,m2/s,电极表面的反应层厚度D k cμ=/(0 b-及 H+的浓度分布函数) c c++ΗΗ[-=10 H+HCO exp{-x k c 0 b HCO-/D +H}].33为电流法测定 CO2气体浓度的方法提供了基础参考数据     

电沉积Ni-S合金析氢阴极的研究

以硫脲作为硫源,在瓦特浴体系中通过电沉积方法获得NiS合金电极·系统地讨论了电沉积过程中各工艺条件(硫脲浓度、电流密度、pH值及温度)对镀层中S含量的影响,确定了硫脲浓度和电流密度为NiS合金镀层中S含量的主要影响因素;以恒电流极化方法测试不同S含量的合金电极的析氢过电位,得到了析氢过电位仅为90mV的非晶态NiS合金析氢阴极;以稳态极化方法测定该电极的稳态极化曲线,并通过计算得出其电化学参数(b,i0)·结果表明,该电极具有极高的电化学活性·