Co9S8-CuS纳米片阵列的电沉积制备及其电催化产氧性能研究

过渡金属硫化物因其制备简单、导电性好以及具有丰富的氧化还原性质被广泛用作电催化剂。在导电基底上原位生长复合材料被认为可有效提高催化剂的电催化性能。基于此,利用简单、可控的电沉积法,以泡沫铜作为导电基底,以硝酸铜和硝酸钴作为铜源和钴源原位制备了Co_9S_8-Cu S纳米片阵列。在三电极体系中,将Co_9S_8-Cu S纳米片阵列作为阳极在1 mol/L KOH溶液中得到了优异的电催化析氧性能,Co_9S_8-Cu S纳米片阵列获取50 m A/cm~2电流密度所需的过电位仅为370 m V,其Tafel斜率低至108 m V/dec,其优异的电催化析氧性能归因于较大的催化活性面积以及复合材料中Co_9S_8与Cu S之间的协同作用。     

电沉积制备多孔Ni-Fe-Sn合金电极及其析氧性能

采用直流电沉积法在铜箔表面合成了多孔结构的Ni–Fe–Sn合金,用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对合金的微观组织形貌和相态进行了表征,用电化学工作站测试了合金电极在碱性环境中的析氧性能。结果表明,Ni–Fe–Sn合金电极主要由Ni3Sn2和FeNi3相组成,电极表面形成了多孔结构。在30wt% KOH溶液中,Ni–Fe–Sn合金的析氧过电位仅为261 mV(电流密度10 mA/cm2),Tafel斜率为69.9 mV/dec。电极在10 mA/cm2电流密度下能稳定工作12 h以上,具有良好的电化学稳定性。     

光沉积技术下Ru、Fe共掺杂Co2P析氧性能研究

采用“水热—光沉积—气相磷化”法在泡沫镍(NF)上成功合成了Ru、Fe共掺杂Co₂P花簇(Ru,Fe-Co₂P/NF)。该催化剂具有优异的OER性能,在0.331 V的过电位下即可获得1 A/cm²的电流密度,比基准RuO₂-NF催化剂所需电压低40.5%,因此,Ru,Fe-Co₂P/NF具有良好的工业应用前景。实验结果说明利用光沉积技术进行Ru的掺杂,很好地提高了Fe掺杂Co₂P的OER性能,为贵金属与过渡金属催化剂的结合提供了一种新手段。     

电沉积法制备铁基析氧电催化剂的研究与进展

析氧反应作为水分解反应的一个半反应,由于其在反应过程中需转移更多电子,因此研究性能优异的析氧催化剂意义重大。铁因其储量丰富,毒性小,优异的氧化还原性质而逐渐受到关注,从而铁基催化剂用于电催化析氧反应的研究逐步深入。电沉积法,因其制备简单、重现性好等优势,而作为制备铁基催化剂一大基本方法,因此分析总结电沉积方法对制备析氧催化剂起到一定的参考作用。电沉积法主要分为两类:阳极电沉积法和阴极电沉积法。通过展现这两种方法制得的铁基催化剂的析氧性能的差异,为新型提升性能的催化剂的合理开发提供进一步的依据。     

电沉积法制备铁基析氧电催化剂的研究与进展

析氧反应作为水分解反应的一个半反应,由于其在反应过程中需转移更多电子,因此研究性能优异的析氧催化剂意义重大。铁因其储量丰富,毒性小,优异的氧化还原性质而逐渐受到关注,从而铁基催化剂用于电催化析氧反应的研究逐步深入。电沉积法,因其制备简单、重现性好等优势,而作为制备铁基催化剂一大基本方法,因此分析总结电沉积方法对制备析氧催化剂起到一定的参考作用。电沉积法主要分为两类:阳极电沉积法和阴极电沉积法。通过展现这两种方法制得的铁基催化剂的析氧性能的差异,为新型提升性能的催化剂的合理开发提供进一步的依据。     

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，以前为基本的Ni-W合金镀层为阴极，电解300g／L NaCl(25℃)，3．0A／dm2能降低析氢过电势420mV，电解1mol／L MnSO4 0．5mol／L H2SO4能降低810mV。说明Ni-W镀层是析氢的优良电催化阴极。     

一步电沉积制备高活性高稳定镍铁合金析氧电催化剂

以镍网为基底,通过一步电沉积方法成功制备出用于碱性水电解的多孔镍铁合金析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)电极.镍铁的沉积伴随强烈的析氢,此条件下构筑出的多级孔结构成为电极用于OER反应时液相中传质与气泡释放的适宜传递通道.在析氧反应中,电流密度为10 mA·cm-2时的过电位仅为21...     

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。     

电沉积钼合金及其析氢电催化性能研究

在大量文献的基础上,采用正交实验电沉积出了La-Mo、La-Co-Mo合金。经过测试证明：钼合金镀层致密,结合力强,具有较高的硬度和耐高温腐蚀的性能。通过极化曲线的测定,结果表明钛基钼合金都具有比钛电极较低的析氢过电势,证明了钼合金具有较高的电催化性能,可望成为新一代的氯碱工业用高活性阴极。     

铅电极上电聚合聚苯胺及其析氧电催化性能研究

在苯胺-硫酸电解液中,采用电化学阳极氧化法在纯铅表面电沉积制备聚苯胺(PAn)膜层。探讨了苯胺电聚合过程的影响因素及其规律,并考察了所得Pb/PAn膜电极材料的析氧电催化特性。结果表明,在一定的恒电流密度下,聚苯胺的沉积量与时间成正比;与空白Pb电极相比,Pb/PAn膜电极的析氧电位负移0.13~0.36V,交换电流密度提高2~4个数量级,显示出良好的析氧电催化特性。作为析氧阳极,Pb/PAn膜电极在有色金属电解提取等方面具有潜在应用价值。     

静电纺丝制备镍铁纳米纤维及其析氧性能

高效的析氧反应（OER）催化剂对于高效的能量储存和转换是必不可少的。本文采用静电纺丝法结合一步煅烧成功制备了镍铁合金/铁酸镍复合纳米纤维（NiFe/NiFe₂O₄）,通过调变煅烧气氛、温度、元素比例等条件并结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学等测试手段对材料进行了相关表征与分析。其中电化学测试结果显示,该材料对碱性介质（1mol/L KOH）中析氧反应具有较高的电催化活性,最佳样品在电流密度达到10mA/cm²时所需过电位为380mV,并且在计时电位法测试10h后也表现出极佳的稳定性。     

Mo-Ni合金电沉积及其电催化性能研究

本文分别研究以钛和钼为基体的钼-镍合金电镀．镀层经结合力测试、试验、硬度测定、高温试验、电子探针测试证明其结合力强、硬度大、耐腐蚀和耐热性优良。阴极极化曲线指出．以Ti为基体的Mo-Ni合金镀层作阴极，在电解300g／LnaCl，25℃Dk=20mA／cm^2。能降低氢超电势500mv．而在电解1mol／LMnSO4 0．5mol／LH2SO480℃，Dk=10mA/cm^2。析氢超电势比石墨电极降低630mv．说明以钛为基体的Mo-Ni合金镀层是优良的析氩电催化阴极。     

脉冲电沉积参数对Ti/Pb-WC-PAN复合电极析氧动力学行为及性能的影响

采用脉冲电沉积法制备了钛基铅-碳化钨-聚苯胺(Ti/Pb-WC-PAN)复合镀层,研究了工艺条件及固体颗粒的添加量对Ti/Pb-WC-PAN复合镀层析氧动力学参数及外观、结合力、沉积速率的影响,确定了最佳工艺条件为:聚苯胺15 g/L,碳化钨30g/L,脉冲导通时间0.3 ms,脉冲周期1.5 ms,平均电流密度3 A/dm2,温度25℃.与纯铅相比,在此条件下制备的复合电极其析氧电位明显降低约300 mV,电催化活性高.     

铁钴MOF的制备及电解水析氧性能研究

氢气是一种高能量密度的清洁型能源,具有高效率、低成本、产物无污染和来源丰富等优点,利用太阳能光伏、风力、水力等可再生清洁能源电催化分解水制氢是最具潜力的绿色制氢方式之一。其中电催化材料对能源转换效率起至关重要的作用,电催化优异的Pt、Ir等贵金属基材料价格高昂、储量稀缺,无法在工业上大规模应用。因此,非贵金属类电催化材料成为当前电催化领域研究的热点。而影响电解水效率的主要因素是动力学缓慢的析氧半反应(OER),本论文合成了一种新型有机双联配体,并利用该配体与钴、铁等配位,水热合成了一系列钴、铁单金属MOFs(Co_xMOFs、Fe_xMOFs)和钴铁双金属MOFs(Co_xFe_yMOFs)材料,表征其微观结构和形貌,并通过多种电化学手段测试其电催化分解水析氧性能,结果表明单金属MOF中有机配体与金属按物质的量比3∶1制备的MOF的析氧性能最好,而双金属MOF中铁和钴的相互作用提高了其电催化动力学、减小了电化学阻抗,Co₆FeMOF表现出最优的电催化析氧性能,且所有催化材料都具有较好的...     

电沉积制备Ni-P非晶态催化电极上的析氢反应

用直接电沉积法在室温下制备出不同磷含量的Ni-P合金电极,用恒电流极化法研究了电极在20℃的1 mol/L KOH溶液中作为析氢反应阴极的催化性能,并用XRD及SEM方法研究了Ni-P合金镀层的组织结构. 实验结果表明,磷含量为8.49 at%的Ni-P合金电极具有优良的催化性能,在150 mA/cm2的电流密度下,析氢反应过电位最低,约为95 mV, 比纯镍电极低342 mV, 低电流密度区的Tafel斜率为65.4 mV/dec, 表现出良好的析氢催化活性, 这种高催化活性与镀层磷含量及组织结构有关.     

电沉积钴硒化合物及其电解水析氢性能的研究

本文以CoCl·6H₂O、SeO₂为主盐,在铜箔上电沉积CoSe化合物。研究主盐浓度、沉积电势对CoSe化合物电解水析氢性能的影响。扫描电子显微镜测试表明,电沉积的CoSe化合物具有超薄的纳米片形貌;X射线衍射测试表明,CoSe化合物具有立方体硒钴矿结构。CoSe化合物表现出较优的氢析出活性,在电流密度为10m A·cm^-2时,对应的析氢过电势为244m V。     

电沉积Ni-Mo-P合金及其析氢电催化性能的研究

在大量文献的基础上,采用正交试验优化电沉积Ni-Mo-P合金工艺.经过测试证明:Ni-Mo-P合金镀层致密,结合力强,具有较高的硬度和耐高温腐蚀的性能.通过极化曲线的测定,钛基Ni-Mo-P合金具有比钛电极和铁电极更低的析氢过电势,Ni-Mo-P合金具有较高的电催化性能,可望成为新一代氯碱工业用高活性阴极.     

电催化水分解析氧反应研究现状

析氧反应(OER)是电化学能量转换和储存装置(如氢燃料生产,水电解和可充电金属空气电池)中水分解的关键半电池反应。然而在碱性溶液中,OER反应不具有动力学上的优势,一般需要通过使用贵金属来降低过电位,但贵金属催化剂的高成本和稀缺性限制了其使用。因此,开发高效、廉价、地球资源丰富、稳定、低过电位运行的水裂解电催化剂是实现高效、廉价制氢的关键。综述了电催化水分解析氧反应近几年的国内外研究现状,分析了该研究面临的问题,并对该领域未来的发展进行了展望。     

电沉积法制备碱性电解水镍基析氧电极的研究进展

在“碳达峰、碳中和”的目标下,绿氢成为极具前景的清洁能源。碱性电解水制取绿氢技术商业化程度最高,但由于析氧反应(OER)动力学过程缓慢且需要较高的过电位,成为制约电解水电极效率的主要瓶颈。商业电解槽中广泛使用的镍网或泡沫镍电极的OER性能仍有很大提升空间,在其上复合镍基催化功能层,开发新型高活性的析氧电极有利于提高电极效率,降低制氢成本。电沉积技术具有工艺简单、条件温和、利于放大生产自支撑电极的优势,成为工业化生产OER电极的理想工艺之一。本文综述了近年来利用电沉积技术制备的镍基析氧电极并用于碱性电解水的研究进展。采用电沉积技术在镍网或泡沫镍基底上制备镍(氢)氧化物、双金属及多元金属以及非金属掺杂的镍基催化剂作为催化功能层,通过增强催化功能层的电导率及金属间的协同作用、增加活性位点数量、减小扩散路径以及改变表面原子构型等方式提高镍基自支撑电极的OER性能。最后,展望了镍基自支撑电极在电解水领域的应用,同时指出了电沉积法制备电极材料存在的挑战。