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。     

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     

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。     

冷却速度对铅酸蓄电池用Pb-Ca合金性能的影响

实验采用交流阻抗(EIS)谱图, 塔菲尔(Tafel)曲线, 阴极极化等电化学测试研究不同冷却速度下的Pb-Ca合金的电化学性能, 并用金相显微镜观察微观组织. 结果表明: 冷却速度增大, 晶粒细化, 阳极膜钝化层的稳定性增强, 耐腐性改善, 析氢过电位提高, 但过于细化的组织增加晶界面积和晶体缺陷反而会恶化合金的电化学性能.     

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.     

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．     

Sm-La二元稀土对铅基板栅材料显微结构和电化学性能的影响

为提高铅酸蓄电池板栅材料的性能,在Pb-Ca-Sn-Al合金中添加了Sm-La二元稀土元素,研究其含量对显微结构和电化学性能的影响。利用金相和循环伏安、线性扫描、阻抗-电位、电化学阻抗谱等电化学测试方法对板栅性能进行了表征。结果表明:Sm-La稀土元素的加入促进合金晶粒细化,随其含量的增加,析出物颗粒变小并弥散分布。与添加Sm的合金相比,复合添加Sm-La的材料具有更低的析氢电位,改善了深放电时铅合金上所形成的阳极Pb(II)膜的阻抗特性,表现出良好的性能。     

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70 nm的规则立方体结构镍铜合金电催化剂(NiCu/NF). 在电催化析氢反应中, NiCu/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 mA/cm ²时, 在1.0 mol/L KOH溶液中需要的析氢过电位仅为86 mV, 催化24 h的电位波动仅为12 mV. 二级复合纳米立方体结构使NiCu/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NiO/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NiCu/NF电催化活性的提升. NiCu/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-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.     

RuO2修饰纳米多孔Ni-Mo复合电极及其电催化析氢性能

采用脱合金化结合胶体聚沉的方法制备了纳米多孔Ni/RuO_2、Ni-Mo/RuO_2复合电极材料。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对电极材料的物相、元素组态、形貌结构、孔径大小和结晶度进行表征,并通过线性扫描伏安、交流阻抗以及循环伏安等方法测试多孔电极的电催化析氢性能。分析结果显示:RuO_2由于聚沉作用包覆在Ni基合金的骨架表面。Mo的加入使Ni-Mo合金非晶化的同时,促使其骨架细化,形成双连续的纳米多孔结构。Mo与RuO_2的加入以及Mo含量的增加均提高了电催化析氢性能。纳米多孔Ni_(2.5)Mo_(2.5)/RuO_2复合电极在50 mA·cm~(-2)的电流密度下析氢过电位为182 mV。     

(Ni-Mo)/TiO2纳米薄膜光催化降解刚果红的性能与机理

用恒电流复合电沉积方法制备(Ni-Mo)/TiO2薄膜,以扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)对薄膜的表面形貌、晶相结构和光谱特性进行了表征,以刚果红为模拟污染物对薄膜的光催化性能进行了测定,并讨论了刚果红溶液的pH值对薄膜光催化活性的影响.采用循环伏安技术和向溶液中加入活性物种捕获剂的方法对薄膜光催化降解机理进行了探索.结果表明:(Ni-Mo)/TiO2薄膜是由粒径为50-100nmTiO2纳米粒子相和纳米晶Ni-Mo固溶体相构成的复合薄膜.薄膜具有较高的光催化活性,卤钨灯照射80min后,复合薄膜光催化刚果红的降解率是多孔TiO2(DegussaP25)/ITO(氧化铟锡)纳米薄膜的2.43倍.(Ni-Mo)/TiO2薄膜光催化活性的提高主要归因于薄膜层中有效形成的(Ni-Mo)/TiO2异质结和良好的电子通道,以及Ni-Mo纳米晶合金对溶解氧和激发电子还原反应的催化作用.分别给出了在紫外和可见光下薄膜光催化降解刚果红的反应机理.     

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。     

Strain Influences the Hydrogen Evolution Activity and Absorption Capacity of Palladium

Strain engineering can increase the activity and selectivity of an electrocatalyst. Tensile strain is known to improve the electrocatalytic activity of palladium electrodes for reduction of carbon dioxide or dioxygen, but determining how strain affects the hydrogen evolution reaction (HER) is complicated by the fact that palladium absorbs hydrogen concurrently with HER. We report here a custom electrochemical cell, which applies tensile strain to a flexible working electrode, that enabled us to resolve how tensile strain affects hydrogen absorption and HER activity for a thin film palladium electrocatalyst. When the electrodes were subjected to mechanically‐applied tensile strain, the amount of hydrogen that absorbed into the palladium decreased, and HER electrocatalytic activity increased. This study showcases how strain can be used to modulate the hydrogen absorption capacity and HER activity of palladium.     

(C16H20N2)3PMo12O40/PVA复合薄膜的制备及其光化学和电化学性质

(C16H20N2)3PMo12O40/PVA复合薄膜的制备及其光化学和电化学性质;四甲基联苯胺;钼磷杂多酸;聚乙烯醇;光化学性能;电催化活性     

Synthesis of Mesoporous Platinum–Palladium Alloy Films by Electrochemical Plating in Aqueous Surfactant Solutions

Mesoporous platinum–palladium alloy films with different compositional ratios have been successfully synthesized by electrochemical plating in aqueous surfactant solutions. Scanning electron micrographs and transmission electron micrographs reveal that all of the platinum–palladium alloy films possess uniform mesopores with a narrow size distribution (around 7 nm). The alloy compositions in the pore walls can be controlled by changing the compositional ratios in the precursor solutions, as confirmed by inductively coupled plasma mass spectroscopy analysis and X‐ray photoelectron spectroscopy measurements. Due to large surface areas, the prepared mesoporous platinum–palladium films show distinctly enhanced electrocatalytic activity for methanol oxidation reactions, compared with the commercially available platinum black catalyst. Furthermore, compared with mesoporous platinum film, the alloying of platinum with palladium has a critical effect on the enhanced electrocatalytic activity. In particular, a mesoporous Pt₈₂–Pd₁₈ film exhibits highly enhanced electrocatalytic activity.     

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.     

纳米晶碳化钨薄膜对硝基甲烷还原的电催化性能

采用磁控溅射物理气相沉积技术在金属镍基体上制备碳化钨纳米晶薄膜. 薄膜具有纳米晶结构, 由粒径为20~35 nm的晶粒构成, 晶粒分布均匀, 晶相结构为非化学计量比的碳化钨(WC1-x). 采用电化学方法研究硝基甲烷在纳米晶碳化钨薄膜电极上的电化学还原性能和反应机理. 实验结果表明, 碳化钨薄膜电极对硝基甲烷电化学还原反应具有较好的催化性能, 当电极电位为-0.89 V(vs.SCE)时, 硝基甲烷还原为甲基羟胺的电流达14.9 mA/cm2, 其反应表观活化能为12.3 kJ/mol. 硝基甲烷在碳化钨薄膜电极上经过一步不可逆的电化学反应还原成甲基羟胺, 其控制步骤是电极反应的电荷传递过程. 