钛基镍-铁合金电极的制备及其析氢性能

采用恒电位电沉积法,在钛板上制备Ni-Fe合金电极。通过测量Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的阴极极化曲线,讨论了电沉积液中FeSO_4·7H_2O质量浓度、电沉积电位和时间对Ni-Fe合金电极析氢性能的影响,得到电沉积的最优工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 100 g/L,FeSO_4·7H_2O 15 g/L,H_3BO_3 20 g/L,抗坏血酸5 g/L,十二烷基硫酸钠1 g/L,pH=3.5,温度25℃,电位-1.3 V(相对于饱和甘汞电极),时间30 s。当电流密度为0.05 A/cm~2时,Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的析氢过电位比Ni电极低23%。Ni-Fe合金电极表面比Ni电极表面粗糙,其表面的Ni、Fe含量比约为2:3。     

控制电位脉冲电沉积法制备析氢Ni-S电极

采用控制电位脉冲电沉积法制备Ni-S合金电极,并在25%NaOH溶液中测试阴极极化曲线和交流阻抗,表征所制备电极的催化析氢活性。探讨了脉冲电流密度,脉冲限制电位及硫脲加入量对电沉积的影响,确定了电沉积制备Ni-S电极的适宜条件。结果显示:脉冲电流密度为7.1 A/dm2,脉冲电位上限为-0.70 V,脉冲电位下限为-1.75 V,V(瓦特镍溶液)(290 g/L NiSO4.6H2O,50 g/LNiCl2.6H2 O,40 g/L H3 BO3)与V(10%硫脲)比值为20∶8,制备的Ni-S电极具有最高的催化析氢性能。     

电沉积制备镍-铁-钨合金析氢电极的工艺研究

以紫铜片为基体电沉积制备了Ni–Fe–W合金电极。研究了镀液中不同组分的浓度和工艺条件对Ni–Fe–W合金析氢性能的影响,得到最佳镀液配方和工艺条件为:NiSO4·6H2O80g/L,FeSO4·7H2O20g/L,Na2WO4·2H2O0.020mol/L,Na3C6H5O7·2H2O 0.5 mol/L,H3BO3 0.65 mol/L,Na2SO4 0.1 mol/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,pH 5~6,温度30°C,电流密度4 A/dm2,磁力搅拌800 r/min,时间30 min。在该条件下所得Ni–Fe–W合金电极表面Ni、Fe和W的原子分数为63.79%、34.35%和1.86%,具有较大的比表面积,在30%KOH溶液中的析氢催化活性较好。     

电解水Ni-S电极合金的研究

采用电沉积法在镍网上制备Ni-S合金，在固定的溶液组成、电镀的电流密度和温度的条件下，研究电沉积时间对电极析氢过电位的影响。试验结果表明，与未镀合金的电极相比，Ni-S合金电极的析氢过电位可降低130mV，具有很好的析氢反应活性。     

复合电沉积制备镍-石墨烯电极及其电催化析氢性能研究

以紫铜为基体,电沉积制备了镍还原氧化石墨烯(Ni-RGO)复合电极,研究了石墨烯质量浓度、电流密度、pH、温度和时间对Ni RGO复合电极的电催化析氢性能。得到最佳配方和工艺条件为:Ni(NH2SO3)2·4H2O 350 g/L,NiCl2·6H2O 10 g/L,C6H8O7·H2O 5 g/L,H3BO320 g/L,十二烷基苯磺酸钠0.12 g/L,RGO 0.16 g/L,pH 3.5,温度40°C,电流密度5 A/dm^2,时间10 min。该条件下所得Ni-RGO复合电极的电催化析氢性能最佳。     

电沉积Ni-Fe-ZrO_2复合电极工艺的研究

采用电沉积方法在铜箔上制备了Ni-Fe-ZrO2复合电极。研究了纳米ZrO2微粒的质量浓度、电流密度、温度、电沉积时间等工艺参数对复合电极析氢性能的影响。结果表明:在纳米ZrO2微粒10g/L,电流密度25mA/cm2,温度40℃,电沉积时间40min的条件下,可制备出具有最佳析氢性能的Ni-Fe-ZrO2复合电极。其析氢电位大于Ni-Fe合金电极的。     

循环伏安法电沉积镍-钴-磷/泡沫镍电极及其析氢催化活性研究

以泡沫镍(NF)为基体,采用循环伏安(CV)电沉积法制备Ni-Co-P/NF催化电极,电沉积液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 0.07 mol/L,CoSO4·7H2O 0.03 mol/L,NaH2PO2·H2O 0.6 mol/L,扫描电位区间−0.6~−1.2 V(相对于饱和甘汞电极),扫描速率0.01 V/s,扫描14次。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了电极的表面形貌和元素组成。通过阴极极化曲线和塔菲尔斜率对比了NF、Ni-P/NF和Ni-Co-P/NF电极在1 mol/L NaOH和0.5 mol/L H2SO4溶液中的析氢催化活性,并通过循环伏安和电流密度−时间曲线测试了电极的稳定性。结果表明,Ni-Co-P/NF电极在碱性和酸性条件下都表现出优于Ni-P/NF的析氢活性和稳定性。     

电沉积制备泡沫镍/镍–硫–二氧化钛复合电极及其析氢催化活性

以泡沫镍为基体,利用电沉积法制备Ni–S–TiO_2多孔复合电极,镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 180~250 g/L,H_3BO_3 35~40 g/L,硫脲100~150 g/L,TiO_2纳米微粒(粒径约为20 nm)5~20 g/L,表面活性剂0.1 g/L,pH 3.5~4.0,温度45°C,电流密度30 mA/cm~2,机械搅拌速率250~300 r/min,时间30 min。研究了镀液中TiO_2添加量对复合电极析氢活性的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了Ni–S–TiO_2复合电极的表面形貌和晶态结构。利用阴极极化曲线和电化学阻抗谱测试研究不同电极在1 mol/L NaOH溶液中的析氢催化活性,并通过计时电位法研究电极的稳定性。结果表明,Ni–S–TiO_2电极由纳米TiO_2粒子相和非晶态Ni–S相构成,其析氢催化活性和稳定性优于Ni–S电极。     

钕铁硼永磁体电镀镍工艺优化及镀层性能

以钕铁硼永磁体为基体,电沉积制备镍镀层。以镍镀层的耐蚀性、结合力、显微硬度和腐蚀电位为性能指标,通过正交试验得到最优配方和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 250 g/L,NiCl_2·6H_2O 30 g/L,H_3BO_3 35 g/L,糖精钠0.5 g/L,十二烷基硫酸钠(SDS)1 g/L,pH 5.0,电流密度2.0 A/dm2,温度50°C。在最佳工艺下制备的镍镀层结晶细致、均匀,结合力为9级,显微硬度为644.0 HV。与钕铁硼基体相比,Ni镀层在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电位正移了0.43 V,腐蚀电流密度降低了近2个数量级,表明电镀镍可提高钕铁硼的耐蚀性。     

电沉积镍—钴—磷合金析氢反应电催化行为的研究

采用电沉积法制得镍钴和镍－钴－磷合金,测量了其作为阴极在１Ｍ氢氧化钾溶液中的极化曲线以研究其催化化活性。实验发现,与镍电极相比,镍钴合金镍－钴－磷合金的析氢电位正移,其中,镍－钴－磷保金析氢电位正移２００多毫伏。此外,还通过扫描电镜试验和镀层成分分析从理论上探讨了磷元素对其析氢催化活性的影响。结果表明,镍－钴－磷合金具有较高的析氢催化活性,有利于降低槽压,减少能耗。     

电沉积方法制备镍硫析氢电极及其电化学性能

采用恒电流电沉积方法制备Ni-S电极,通过极化曲线研究了硫脲质量浓度、电流密度、镀液温度、电沉积时间等对Ni-S电极析氢性能的影响,获得了较佳的制备工艺:NiSO4·6H2O187.2g/L,硫脲100g/L,H3BO340g/L,NaCl 20g/L,pH=4,电流密度30 mA/cm2,镀液温度55℃和电沉积时间1...     

离子膜电解槽用纳米Ni-Mo合金阴极的制备及其催化析氢性能

采用正交实验法确定了电沉积N i-Mo合金的最佳工艺。通过测试N i-Mo合金在模拟氯碱工业离子膜电解槽工艺条件下的阴极极化曲线,考察了N i-Mo合金电极的催化析氢性能。结果表明,当电流密度为3.0kA/m2时,N i-Mo合金电极的析氢过电位较镀镍电极降低约400 mV,反应活化能仅为24.89 kJ/mol。扫描电镜观察到N i-Mo合金电极表面微观粗糙,X射线衍射测试结果表明,所制备的N i-Mo合金为纳米晶结构,平均晶粒尺寸为2.25 nm。     

负极表面镀镍对镍氢电池循环寿命与内部压强的影响

采用含有240 g/L NiS0_4·7H_2O、40 g/L H_3BO_3、50 g/LC_6H_5Na_3O_7·2H_2O的镀液,在镍氢电池的负极表面电沉积上一层厚度约为0.1 μm的镍层.镀镍修饰后,负极材料的电化学特性发生了明显变化,如极化电阻显著降低,使得水在负极材料上放电更加容易,改善了镍氢电池的充电行为.使用表面镀镍的负极材料后,镍氢电池的内部压强在正常充电与过充过程中都显著降低,这可能是因为镀镍层减缓了氢原子结合而变成氢气的过程;另外,镍氢电池的循环寿命也得到了延长.     

工艺参数对玻碳材料脉冲电沉积镍晶粒粒径影响的研究

在0.05 cm~2的玻碳材料上利用双脉冲法电沉积纳米晶体镍。在主要成分为300 g/L NiSO_4·6H_2O,45 g/L NiCl_2·6H_2O,40 g/L H_3BO_3,5 g/L C_7H_5NO_3S,0.05 g/L C_(12)H_(25)NaO_4S的镀液中,把晶粒粒径当成研究标准,通过调整脉冲工艺参数,得到最佳工艺条件,即脉冲平均电流密度9 A/dm~2、脉冲占空比r_正=30%、r_反=10%、T_正=100 ms、T_反=10 ms、脉冲频率1 kHz、镀液θ为55℃、pH为1.5。X-射线衍射结果表明,在最佳工艺条件下,利用双脉冲法在玻碳材料上获得了平均粒径在18 nm的纳米晶体镍。     

锡-铁合金电沉积工艺的优化

通过正交试验对电镀Sn-Fe合金的镀液配方进行优化,研究了电流密度和镀液p H对Sn-Fe合金镀层微观结构、显微硬度、光泽和耐蚀性的影响,得到最优镀液配方和工艺条件为:葡萄糖酸钠120 g/L,硫酸亚锡40 g/L,硫酸亚铁20 g/L,H3BO320 g/L,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚(EPE4600)30 mL/L,pH 4,温度25℃,电流密度2.0 A/dm2。在该条件下可电镀得到表面光亮、结晶细致、耐蚀性良好的Sn-Fe合金镀层。