镍钨合金电沉积及其析氢电催化性能的研究

本文研究以钛或铁为基体的Ｎｉ－Ｗ合金电镀，阴极极化曲线表明，以Ｔｉ为基体的Ｎｉ－Ｗ合金镀层为阴极，电解３００ｇ／ＬＮａＣｌ（２５℃），３．０Ａ／ｄｍ＾２能降低析氢过电势４２０ｍＶ，电解１ｍｏｌ／Ｌ ＭｎＳＯ４＋０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４能降低８１０ｍＶ，说明Ｎｉ－Ｗ镀层是析氢的优良电催化阴极。     

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．     

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·     

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。     

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.     

化学沉积Ni-Co-P合金电极在碱性介质中的析氢电催化性能

用化学镀方法制备了Ni-P,Ni-Co-P合金电极,用电子能谱仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射测量了化学镀Ni-P,Ni-Co-P合金的组成、形貌结构、晶形.用电化学的方法研究了Ni-P,Ni-Co-P合金作阴极在1mol·L-1NaOH溶液中的析氢催化活性及稳定性,结果表明Ni-P,Ni-Co-P合金电极具有良好的析氢电催化性能和电化学稳定性.     

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。     

稀土(La,Nd,Sn)化合物对电沉积Ni-Co合金的影响

研究了在电镀溶液中加入稀土化合物后对电沉积Ni-Co合金的影响。实验结果表明,Ni-Co合金的电沉积过程符合“异常共沉积机理”;在电镀溶液中加入少量稀土化合物后,可以增大合金电沉积过程的阴极极化,并能增强合金镀层的耐腐蚀性能,也能使合金阴极的析氢电催化活性有所增加。     

非晶态Ni—S合金在碱液中析氢反应（HER）机理的研究

本文研究了非晶态Ni—S合金的析氢反应机理。用稳态极化曲线研究非晶态Ni—S合金的极化行为，得到其反应的动力学参数塔菲尔斜率和表观反应活化能。用断电流法和循环伏安法研究氢原子的吸附和中间态粒子。考察电极表面粗糙度、活性粒子表面吸附浓度等因素，综合分析得出Ni—S合金电极具有高催化活性的原因及其HER电催化机理。     

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.     

Ni-Mo合金电沉积规律研究

应用恒电位沉积法和循环伏安法(CV)研究碱性柠檬酸盐溶液中Ni-Mo合金共沉积规律.恒电位沉积结果表明:MoO42-的加入可以降低Ni的沉积过电位,随电位负移Ni-Mo合金的沉积电流效率逐渐低于镀Ni溶液中Ni的沉积效率.循环伏安测试结果表明:随着Ni 2+的含量增加,Ni沉积的第一个还原峰电位和Ni-Mo合金的沉积峰电位均正移;随MoO42-的含量增加,Ni-Mo合金沉积峰电位负移.     

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．     

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     

电沉积镍钴纳米合金的制备及性能

采用直流电沉积方法在镀液中加入有机添加剂制备出镍钴纳米合金镀层．采用扫描电镜分析了镀层的微观形貌及晶粒尺寸，研究了电流密度、pH等工艺条件以及有机添加剂和稀土钐对镀层中钴含量的影响，采用加热实验法测定了镀层的结合力．实验结果表明，镀层表面致密、平整，结合性能优良．     

(Ni-Mo)-WC电极在碱性介质中的电催化析氢性能

从电极析氢反应的动力学参数、真实交换电流密度、标准活化自由能及电化学稳定性等方面研究了（Ni-Mo）-WC电极在碱性介质中的电催化析氢性能。实验结果表明，复合电极的电催化析氢性能高于基质合金电极，这主要归因于此表面积的增加。     

Pt－Rh合金电极上气体物质析出反应动力学

采用极化测量的方法，在０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中，对Ｐｔ－Ｒｈ合金电极上电化学析氢、析氧反应动力学进行了系统的研究，确定了反应动力学参数．实验结果表明，对于析氢反应．合金的组成及温度的变化对反应速度影响很小．而对于析氧反应．Ｐｔ－Ｒｈ合金当中Ｒｈ含量的增加可导致反应速度加快；提高温度明显地加快反应速度．