电沉积纳米镍合金在海水溶液中的析氢性能

采用电沉积法获得Ni、Ni-Fe和Ni-Fe-C合金镀层电极, 在90 °C模拟海水(0.5 mol·L-1 NaCl, pH=12)的稳态极化曲线表明Ni-Fe-C合金电极具有最好的析氢催化性能. 通过扫描电子显微镜(SEM)观察电极表面形貌、X射线衍射(XRD)与透射电子显微镜(HRTEM)分析合金的晶体结构, 发现电极材料的晶粒尺寸影响析氢催化性能, 晶粒尺寸越小析氢催化活性越好. 用电化学阻抗方法(EIS)研究电极析氢催化性能的本质原因, 结果表明电极表面活性点数目和电极的本质电催化活性对合金电极析氢催化活性有重要的影响.     

电沉积纳米镍合金在模拟海水溶液中的析氢性能

采用电沉积法获得Ni、Ni-Fe和Ni-Fe-C合金镀层电极,在90℃模拟海水(0.5mol·L-1NaCl,pH=12)的稳态极化曲线表明Ni-Fe-C合金电极具有最好的析氢催化性能.通过扫描电子显微镜(SEM)观察电极表面形貌、X射线衍射(XRD)与高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析合金的成分和晶体结构,发现电极材料的晶粒尺寸影响析氢催化性能,晶粒尺寸越小析氢催化活性越好.用电化学阻抗方法(EIS)研究电极析氢催化性能的本质原因,结果表明电极表面活性点数目和电极的本质电催化活性对合金电极析氢催化活性有重要的影响.     

Ni-Co-LaNi5复合电极材料在碱性介质中的电催化析氢性能

电催化析氢反应是电能向化学能转化的一个有效途径,是电化学科学中一个非常值得深入研究的课题。阴极析氢超电势的降低,是提高析氢活性,降低电解能耗的关键。为了提高电极的电催化活性,一是可通过提高电极表面的真实表面积,来降低电解过程中电极表面的真实电流密度,达到降低析氢超电势的目的;另一发展方向是提高电极材料本身的电化学活性,即寻找高催化活性的新型析氢材料犤1犦。由于过渡金属具有特殊的d电于结构,是目前公认的电化学活性最好的电极材料,而在过渡金属中,Ni及Ni合金将是研究的主要方向,其中多元合金复合材料将成为该技术发展…     

Ni-Sn电极析氢性能研究

在Fe基底材料上电镀Ni_Sn合金制备低析氢过电位的阴极活性材料 .该材料适用于氯碱工业隔膜型电解槽 ,可达到降低槽压、节能降耗的目的 .在电解槽阴极溶液NaOH 12 0 g/L ,NaCl190 g/L ;温度 90℃ ,阴极极化电流密度i=15 0mA/cm2 的条件下 ,测得其析氢过电位为 88mV .X射线衍射分析表明 ,该种材料与传统装饰用Ni_Sn合金的结构状态有所不同 .采用循环伏安法对Fe电极和Ni_Sn合金电极进行分析 ,可初步判断Ni_Sn合金对氢的吸附较弱 ,有利于析氢反应的进行     

多孔Ni、Ni-Mo合金及其氧化物的制备与析氢性能

采用快速凝固结合脱合金化的方法制备了纳米多孔Ni、Ni-Mo合金及其氧化物电极材料,通过XRD、SEM、TEM、BET等对电极的物相、形貌结构、孔径分布进行表征,通过线性扫描伏安法、Tafel斜率和计时电位等方法测试多孔电极的电催化析氢性能。结果显示,制备的电极材料在10 mA·cm-2电流密度下Ni-Mo合金析氢活性最强,析氢过程由Volmer-Heyrovsky步骤控制,其表观交换电流密度为0.25 mA·cm-2,经10 000 s恒电流密度(100 mA·cm-2)电解后析氢过电位(η)仅增加39 mV,表现出优良的析氢稳定性。Ni-Mo合金电极比表面积的提高和本征催化活性的改善使其获得了更低的析氢过电位。     

Mo对脱合金制备的Ni-Mo电极骨架结构与析氢性能的影响

采用快速凝固结合脱合金化方法制备了不同Mo含量的纳米多孔Ni-Mo合金,通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和N₂吸附-脱附分析等对多孔合金的物相、形貌结构及孔径分布进行了表征,并通过线性扫描伏安、Tafel斜率、交流阻抗和循环伏安等方法测试了多孔合金电极的电催化析氢性能.结果显示,多孔合金电极材料在50 mA/cm²电流密度下析氢过电位随着Mo含量的增加先降低后升高,Ni_2.5Mo_2.5合金析氢活性最强,过电位为218 mV,析氢过程由Volmer-Heyrovsky步骤控制,交换电流密度为0.29 mA/cm²,经1000周循环后的极化曲线基本保持原状,50 mA/cm²电流密度下过电位增加3.67%,表现出优良的析氢稳定性.     

Ni-W-TiO2复合电极在碱性介质中的析氢电催化性能

具有较高的析氢电催化活性的镍基多元合金材料已广为报道。近年来通过复合电沉积技术在电极中掺入RuO2、ZrO2、WC等非溶性固体微粒制备的复合功能电极材料用于析氢方面的研究已有报道,这些复合电极对析氢反应都有明显的催化作用。但是用电沉积的方法在电极中掺入TiO2制备的复合功能材料的研究还未见报道,本文研究了Ni-W-TiO2复合电极的制备、形貌结构以及在碱性介质中的析氢电催化活性和电化学稳定性。     

非晶态Ni-S-Mn三元合金电极析氢行为

非晶态Ni-S-Mn三元合金电极析氢行为;电极;析氢电催化活性;水电解;非晶态合金     

Ni-P-C复合材料的制备及其电催化产氢性能研究

通过化学镀技术制备了亚微米级的Ni-P镀层石墨粉复合粉体新材料(即Ni-PC).采用扫描电子显微镜、X-射线能谱仪、X-射线粉末衍射仪对Ni-P-C复合粉体分别进行表面形貌分析、表面成分分析和物相分析.通过对Ni-P-C材料电极进行电解水析氢、循环伏安和Tafel极化等电化学测试,研究对比了Ni-P-C(石墨)材料与试剂石墨粉体以及纯Ni电极的电化学催化产氢性能.结果表明:利用化学镀技术成功地在石墨粉体表面镀上了一层亚微米级且均匀、致密的非晶态Ni-P合金.Ni-P-C(石墨)复合电极材料析氢能力强,具有良好的电化学活性.     

热处理对电沉积Ni-W-P合金催化析氢性能的影响

 采用电沉积方法制备了Ni-W-P合金镀层,并在不同温度下进行热处理,通过极化曲线和交流阻抗谱研究了热处理温度对Ni-W-P合金催化析氢性能的影响. 结果表明,经200 ℃热处理的Ni-W-P合金电极析氢过电位最低,在电流密度为8.0 mA/cm2时,其析氢过电位较未经热处理的Ni-W-P合金电极减小约110 mV. 该样品的析氢电化学反应电阻为17.1 Ω·cm2, 交换电流密度约为未经热处理的Ni-W-P合金的5.0倍,析氢反应表观活化能降低. 差示扫描量热法、 X射线衍射和扫描电镜测试结果表明, Ni-W-P合金镀层经200 ℃热处理后发生低温结构弛豫,平均晶粒尺寸由1.1增大到2.8 nm, 合金由非晶结构转变为纳米晶结构,镀层表面形成宽度约为0.2 μm的微裂纹.     

镧与镍共沉积的研究

由于含稀土的合金新材料具有多种特殊功能，因此，其制备技术已为人们所关注．制备含稀土合金的方法有高温烧结法、真空蒸发法、离子溅射法及电化学法等．其中电化学法设备简单，容易获得不同组份的表层材料，但是，由于稀土元素的电位很负，从电解质水溶液中沉积稀土及其合金是相当困难的，以往曾有采用熔融盐电解质或非水电解质制备稀土合金的一些报导[1，2]，而从电解质水溶液中电沉积稀土合金的报导甚少．本研究采用适宜的络合剂，实现了从电解质水溶液中电沉积Ni－La合金，镀层中钠含量最高达22．58％（质量分数，下同）．通过XPS及…     

Ni–Mo alloy nanostructures as cathodic materials for hydrogen evolution reaction during seawater electrolysis

In the case of hydrogen production involving seawater electrolysis, one of the main targets is to develop more active cathodic materials, to optimize the efficiency of hydrogen evolution reaction (HER) and, by doing so, enhance the overall energy efficiency of electrolysis. Thus, to develop suitable HER electrocatalysts either an increase of the electrode active surface area or a design of a material having high intrinsic catalytic activity should be taken into consideration, both of them decreasing the HER overpotential. In the present work, various Ni–Mo alloy nanostructures (10–40 wt% Mo) have been prepared involving electrochemical deposition from aqueous and deep eutectic solvent (DES)-based electrolytes as potential cathodic materials suitable for hydrogen evolution reaction during water electrolysis. The electrocatalytic activity of the obtained layers has been investigated using real seawater electrolyte. The determined Tafel slopes suggested that the electrodeposited Ni–Mo alloy coatings follow an HER mechanism controlled by the Volmer reaction step. The EIS results indicated that the use of choline chloride-based ionic liquids as electrolytes facilitated Ni–Mo alloy coatings showing a significant increase in surface roughness. Studies of the intrinsic activity showed that the main contribution towards the apparent activity comes from the increase of the real surface area, although a slight increase of the intrinsic electrocatalytic activity in the case of Ni–Mo alloy coatings electrodeposited on Ni foam was also noticed. These results showed that Ni–Mo alloy coatings electrodeposited from the novel electrolytes based on choline chloride–urea–citric acid ternary mixtures associated with a porous substrate may represent a promising technological approach to build cathodic materials suitable for seawater electrolysis.     

纳米晶镍—钼合金电沉积层的结构与性能

通过控电流沉积制备出纳米晶镍钼合金沉积层,沉积层的ＸＲＤ、ＸＰＳ结果表明,纳米晶镍钼合金沉积层存在较大的晶格畸变,其微晶尺寸为１７ｎｍ,纳米合金各元素的结合能发生了不同程度的位移．在３０％的ＫＯＨ溶液中纳米晶镍钼合金电极对析氢反应表现出较高的电催化活性．电化学交流阻抗谱表明,析氢过程按ＶｏｌｍｅｒＨｅｙｒｏｖｓｋｙ机理进行．     

电沉积Ni/LaNiO3复合电极及其在碱性介质中的析氧性能

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型复合氧化物LaNiO3,然后将其加入瓦特镀镍液中进行复合电沉积,研究了镀液pH值和阴极电流密度对Ni/LaNiO3复合镀层组成的影响。运用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等对复合镀层进行表征,结果表明:最佳电沉积工艺条件是镀液pH=5.8和阴极电流密度jk=90 mA.cm-2,所得的Ni/LaNiO3复合镀层中LaNiO3的质量含量约为60%。用循环伏安、稳态极化、恒电位阶跃、电化学阻抗谱等电化学技术评价了Ni/LaNiO3复合电极的析氧性能。结果表明:在5 mol.L-1的KOH溶液中,Ni/LaNiO3复合电极的起始析氧电位较镍电极负,表观活化自由能比镍电极降低约2/3,比表面积约为镍电极的55倍,析氧电催化性能得到大幅度提高。     

纳米晶Ni-Mo合金复合镀层中钼含量对析氢反应的影响

本文利用复合电镀的方法, 将用高能机械球磨制备的纳米晶Ni-Mo合金粉制成对析氢反应有高催化性的电极。用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪测试了这些纳米晶的大小及复合镀层的组成, 用稳态极化曲线及交流阻抗技术测试了这些电极析氢的电化学特性。实验结果表明: 在本文研究的范围内镀层中钼含量的增加可以提高电极析氢的催化活性, 电化学脱附是这些电极上析氢反应速度的决定步骤。     

纳米晶Ni-Mo-Co合金镀层的结构与析氢行为

电沉积;结构;纳米晶Ni-Mo-Co合金镀层的结构与析氢行为     

添加稀土氯化物对甲醇低压气相羰基化制备醋酸的影响

将适量稀土添加到镍基催化剂中，并用BET、XRD和TPR对催化剂进行了表征， Ni-La/AC系列催化剂用于甲醇低压气相羰基化的结果表明，稀土（主要成分为LaCl3）对羰基化反应的诱导期、甲醇转化率和羰基化产物的收率产生了有利的影响，Ni（5%）-La （3.8%）/AC表现出较好的催化活性，比单金属负载Ni/AC催化剂在相同条件下，转化率提高了11.52%，羰基化主产物总收率提高了12.16%。     

Studies on Structure and Electrocatalytic Hydrogen Evolution of Nanocrystyalline Ni—Mo—Fe Alloy Electrodeposit Electrodes

Nanocrystalline Ni‐Mo‐Fe alloy deposits were obtained by electrode‐position. The structures of the alloy deposits were analyzed by X‐ray diffraction (XRD) and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). The XRD results of nanocrystalline Ni‐Mo‐Fe alloy deposit show that many diffraction lines disappear, and that there is only one diffraction peak at 44.0°. The XPS results of nanocrystalline Ni‐Mo‐Fe alloy deposits indicate that the nickel, molybdenum and iron of the deposits exist in metallic state, and that the binding energy of the alloyed elements increases to some extent. The nanocrystalline Ni‐Mo‐Fe alloy deposit electrode may offer better electrocatalytic activity than the polycrystalline nickel electrode and the nanocrystalline Ni‐Mo alloy electrode. The electrochemical impedance spectra from the nanocrystalline Ni‐Mo‐Fe alloy electrode indicate that hydrogen evolution in 30% (m/m) KOH at lower overpotential is in accordance with the Vohner‐Tafel mechanism, but with the Vohner‐Heyrovsky mechanism at higher overpotential.