在纳米晶Co－Mo／Ni复合电极上的析氢反应

采用复合电镀的方法将不同球磨时间制备的高催化活性的纳米晶Ｃｏ－Ｍｏ合金粉直接镀在电极表面,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活性,并用Ｘ射线衍射、透射电镜及Ｘ射线光电子能谱、扫描电镜监测了Ｃｏ－ＭＯ合金粉的物相结构、晶粒尺寸和复合镀层的成份、形貌,实验结果表明,Ｃｏ－Ｍｏ纳米晶合金粉有较高的析氢催化活性。球磨使钴钼粉合金化成为纳米晶,一方面增加了复合镀层的真实表面积,另一方面由于纳米晶合金具有高比例的表面活性原子,致使析氢活化能降低,加快了析氢反应,研究表明在不太高温度下,电化学脱附的活化能和整个析氢反应的活化能一致。说明电化学脱附为速度控制步骤。     

纳米晶Ni—Mo—Co合金镀层的结构与析氢行为

用电沉积方法制备了纳米Ni-Mo-Co合金沉积层,用XRD、XPS方法对沉积层的结构进行了表征,结果表明,Ni-Mo-Co合金出现较大的晶格畸变,纳米合金各物种的结合能发生不同程度的位移。在30％的KOH溶液中的阴极极化曲线表明,Ni-Mo-Co合金电极具有良好的析氢电催化活性。电化学的交流阻抗谱表明,低过电位时该合金电极上析氢过程为Volmer-Tafel机理,即吸附态的氢经化学脱附形成氢气,速率决定步骤是Volmer反应;在较高过电位时析氢反应表现为Volmer-Heyrovsky机理,即吸附态的氢经电化学脱附形成氢气。     

Ni—Mo合金复合镀层上的析氢反应

用稳态极化曲线及交流阻抗等电化学技术研究了不同沉积条件（沉积温度、沉积时间、沉积电流、镀液组成）所得纳米晶Ｎｉ－Ｍｏ合金复合镀层上的析氢反应，并用扫描电镜及Ｘ光能谱监测了电极表面的形貌及镀层组成，实验结果表明：沉积温度３０℃、沉积７２００ｓ，较大的沉积电流及含钼镀液对析氢更为有利     

球磨形成的Ni-Mo纳米晶复合镀层上的析氢反应

采用复合电镀的方法将不同球磨时间制备的高催化活性的纳米晶，Ｎｉ－Ｍｏ合金粉直接镀于电极表面，并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活性，同时用Ｘ射线衍射，透射电镜及扫描电镜监测了Ｎｉ－Ｍｏ合金粉的物相结构，晶粒尺寸及复合电极表面的形貌，并初步探讨了这些复合电极的析氢机理，实验结果表明，球磨不仅可使镍钼粉合金化成为纳米晶，同时随着球磨时间的增加，纳米晶晶粒继续细化，电极的析氢催化活     

镍铜合金立方体纳米晶的脉冲电沉积及电催化析氢性能

以泡沫镍(NF)为基体,采用常规脉冲伏安法合成了独立分相的金属Ni,Cu为主晶相、平均粒径为70nm的规则立方体结构镍铜合金电催化剂(Ni Cu/NF).在电催化析氢反应中,Ni Cu/NF表现出优良的催化活性和优异的催化稳定性,在电流密度为10 m A/cm²时,在1. 0 mol/L KOH溶液中需要的析氢过电位仅为86m V,催化24 h的电位波动仅为12 m V.二级复合纳米立方体结构使Ni Cu/NF展现出15. 5倍于空白NF的电化学活性面积(ECSA),为电催化反应提供了大量催化活性位点,也为电极表面的电荷传输、物质传递提供了充足的通道; Cu的引入以及Ni O/Ni异质结的形成改善了邻近Ni原子的活性,使镍基材料本征析氢活性得以改善,三者协同促进了Ni Cu/NF电催化活性的提升.Ni Cu/NF电极在析氢过程中遵循Volmer-Heyrovsky机理,反应速率由电极表面吸附氢原子的电化学脱附过程决定.     

Ni—WC复合电极的结晶结构及其电化学性能的研究

本文在优选的工艺条件下制备了Ｎｉ－ＷＣ复合电极。其ＳＥＭ观察和ＸＲＤ测试结果表明：复合电极中的Ｎｉ是以比Ｎｉ电极的Ｎｉ更微小的晶粒存在。复合电沉积过程中，导电性的ＷＣ微粒的存在，对基质金属Ｎｉ的电沉积方式产生了影响，使基质金属Ｎｉ几乎无择优取向性。采用循环伏安法对其电化学性能进行研究，实验结果表明：Ｎｉ－ＷＣ复合电极在碱性水溶液析氢反应中与Ｈ质子之间的吸附作用及吸附量高于Ｎｉ电极，对硝基苯的电还原反应具有比Ｎｉ电极更良好的催化活性。     

电沉积镍钨注钼电极的析氢反应

在所有电极过程中研究最多的是析氢反应,其重要性一直为化学界所关注。提高电极活性的各种方法中,普遍采用电沉积法,它价廉简便、效果明显。但涂层不够牢固,在使用过程中易脱落,使用寿命短。为了克服上述缺点,作者将电沉积和离子注入技术联合使用,即在Ni、W镀层上注入Mo离子,利用Mo离子的能量将Ni、W打入表面内层,进行离子束混合。这既     

Co—WC电极

从钴镀液中添加ＷＣ微粒复合电沉积制备Ｃｏ－ＷＣ镀层，ＷＣ微粒的加入，加快了阴极电化学反应。Ｃｏ－ＷＣ复合电极在碱性溶液中具有优越的电催化析氢性能，并经受了长期间断电解的试验，电极性能稳定。     

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．     

弱磁性Co0.85Se纳米片负载碳纳米管作为电催化析氢催化剂

氢气是一种环境友好可再生的清洁能源,电解水无疑是一种很好的制氢方法.然而,电催化分解水析氢受到其缓慢的动力学过程、较低的催化性能和较差的稳定性的限制.为了使整个过程更节能,具有高电流密度和低的过电势的高效电催化剂被广泛研究.非化学计量相硒化钴(Co0.85Se)作为一种重要的金属硫属化合物具有优异的催化性能而广受关注.但是低维的Co0.85Se活性位点少,分散性差,电子传递能力低,导致其电催化剂活性差.多壁碳纳米管(MWCNTs)具有多种电性能,包括金属导电性和电子存储能力等.因此,MWCNTs的特殊结构和高导电性可以有效地促进电子从电催化剂向碳纳米管的转移,实现高效电分解水制氢性能.本文在不使用表面活性剂和模板的情况下,通过一步水热溶剂热法合成弱磁性Co0.85Se纳米片负载碳纳米管电催化剂.采用磁滞回线研究Co0.85Se和MWCNTs/Co0.85Se的磁性能,结果表明其有弱顺磁性,Co0.85Se纳米片之间的空间距离增强导致粒子间偶极相互作用减弱,从而使MWCNTs/Co0.85Se纳米复合材料的矫顽力值增加到158 Oe.随着微晶尺寸的减小和纳米颗粒间距的增大,MWCNTs/Co0.85Se催化剂的比表面积增大,有利于提高其电催化活性.扫描电镜和透射电镜展示出Co0.85Se纳米片分散性较差,且团聚现象严重,而MWCNTs/Co0.85Se纳米复合催化剂显示Co0.85Se纳米片均匀分散在MWCNTs表面,且纳米片尺寸明显减小,有利于Co0.85Se纳米片暴露更多的活性位点.线性扫描伏安曲线测量表明,在酸性溶液中Co0.85Se纳米片在电流密度为10 mA cm?2时,其过电势为319 mV(vs.RHE),30 wt%MWCNTs/Co0.85Se的过电势为266 mV(vs.RHE).Co0.85Se和MWCNTs/Co0.85Se的Tafel斜率分别为92.6和60.5 mV dec?1.此外,MWCNTs/Co0.85Se的电流交换密度(j0)为0.07 mA cm?2.较小的Tafel斜率和高的电流交换密度表明,MWCNTs/Co0.85Se具有良好的反应动力学和快速的质子分离速率.交流阻抗谱表明MWCNTs/Co0.85Se比Co0.85Se电阻更小,电子传输速率更快.电化学活性表面积与双电层在固液界面处的电容测量值成正比.结果显示,30 wt%MWCNTs/Co0.85Se的双电层电容为0.22 mF cm^-2,高于Co0.85Se和15 wt%的rGO/Co0.85Se(0.04 mF cm^-2,0.17 mF cm^-2),这表明较大的电化学活性表面积有利于析氢反应进行.30 wt%MWCNTs/Co0.85Se的循环稳定测试表明其具有较好的稳定性.综上,本文介绍了通过一步水热法合成具有弱磁性的Co0.85Se和MWCNTs/Co0.85Se电催化剂,碳纳米管作为一种高导电性材料被引入Co0.85Se纳米片中以减少Co0.85Se的团聚,使Co0.85Se的活性位点增加,进而提高电催化制氢性能.     

p型单晶硅上电镀纳米Ni-W-P合金电极及其光照析氢研究

半导体;纳米晶;催化析氢;p型单晶硅上电镀纳米Ni-W-P合金电极及其光照析氢研究     

钼基析氢反应电催化剂的研究进展

电催化析氢反应作为一种绿色、可持续的制备氢气方法,受到了广泛关注. 近年来,非贵金属析氢催化剂以其低成本和相对高的催化活性取得了较快的研究进展,其中,钼基纳米催化剂目前已成为电催化析氢中最受关注的研究热点之一. 本文综述了钼基碳化物、磷化物、氮化物以及硫化物在电催化析氢反应中的催化机理和研究进展,分析了提高析氢催化活性的方法,并对钼基非贵金属催化剂的发展趋势进行了展望.     

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。     

纳米多孔Ni、Ni3S2/Ni复合电极的制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化和水热合成的方法制备纳米多孔Ni和纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极。通过N2吸附-脱附测试、XRD、SEM、TEM等方法表征电极的孔径分布、物相和微观结构。在1 mol·L^-1的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安(LSV)曲线、交流阻抗(EIS)谱图、恒电流电解法等测试电极的电催化析氢性能。结果表明:在电流密度为50 mA·cm^-2时,与纳米多孔Ni相比,Ni₃S₂/Ni合金具有更低的析氢过电位以及更高的析氢活性,同时纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极具有更低表观活化能和电子转移阻抗,进一步明确了过渡金属硫化物对电催化析氢性能的特殊贡献。     

Ni-W-WC复合电极在碱性介质中的电催化析氢

氢能源作为高效、洁净和理想的二次能源,已受到世界各国广泛的重视［１］．电解水制氢是实现大规模生产氢的重要手段,为降低电解能耗,最行之有效的办法是降低氢的阴极析出电位,因此开发新型廉价高催化性能的析氢材料具有十分重要的意义．具有高催化析氢活性的单一金属和合金材料已广为报导［２－８］．近二十年来,通过复合电沉积技术将一种或数种不溶性固体微粒渗杂到金属材料中所形成的复合镀层,如Ｎｉ－ＷＣ［９］、Ｎｉ－ＰＴＴＥ［１０］、Ｎｉ－ＲｕＯ_２［１１］、Ｎｉ－ＬａＮｉＯ３［１２］等,这些复合镀层因其高比表面而表…     

(Ni-Co)-WC复合电极的析氢催化性能

采用 复合电沉 积方法获 得了（ Ｎｉ Ｃｏ） Ｗ Ｃ 复合电极 ,考 察了 复合 电极 在弱 酸性、碱性 和中性介质 中的析 氢电催化 性能,并 在弱酸性 介质中 进行了电 化学稳定 性实验 ． 结果 表明,复 合电极具有优越 的析氢 电催化性 能和良好 的电化 学稳定性 ．     

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.     

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