本文主要研究内容
作者刘玉婵（2019）在《Ni-Co-Sn和Ni-Co-P电极的制备及其电催化性能的研究》一文中研究指出：能源紧缺以及伴随能源使用而造成的环境污染是当今社会面临的重大问题,寻找能够代替传统化石燃料的新能源是解决这两大问题的关键。经过人们研究发现,氢气具有燃烧无污染,热值高且来源广等诸多优点,是一种理想的清洁能源载体。由于地球上水资源丰富,人们把制取氢气的途径转向了电解水。目前,电解水制取氢气最大困难就在于电极催化性能不高,能耗太大。因此决定材料催化活性的因素需要被深入研究并以此来指导高效催化活性的电极材料的合成,降低制氢成本。本论文采用简单的电化学沉积法制备了一系列镍基合金催化电极,测试了其催化性能并探究了各个沉积变量对性能的影响,得到了本文中性能最优的催化电极及其制备条件。首先我们采用电沉积法制备了一系列Ni-Co-Sn合金电极。通过调控电沉积条件,最终发现,在电解液pH为5.0,沉积电流密度5 A/dm2,沉积温度50℃,沉积时长30 min时,可以获得析氢性能优异的Ni-Co-Sn合金电极。在碱性条件下（1 M NaOH溶液）测得其在电流密度为10 mA/cm2时展示出-76 mV的析氢过电位,小到63 mV?dec-1的塔菲儿斜率,其双电层电容的值为6.6 mF?cm-2。进一步,我们对其析氧反应性能和全水解催化性能进行了探究。当电流密度达到10mA/cm2时所需的析氧过电位为270 mV,它的塔菲儿斜率是62 mV?dec-1。而其全水分解电压在电流密度为10 mA/cm2时只有1.58 V,说明我们制备的Ni-Co-Sn电极优异的双功能催化活性。经过分析,这主要归因于最佳制备条件下获得的催化电极具有均匀而粗糙的表面,从而暴露出更多的活性位点,并且凹凸不平的表面使得电极和电解液有更大的接触面积,导致催化性能的提升。其次,在Ni-Co-Sn合金电极研究的基础上,考虑到沉积因素以外的其他变量包括材料组分、结晶性等对催化电极性能的影响,采用同样的方法我们制备了一系列Ni-Co-P电极。通过变换电解液的pH,沉积电流密度,沉积温度,沉积时间以及电沉积液中P盐浓度,获得了析氢性能优化的Ni-Co-P电极。实验结果表明,适量P的引入可以导致电极的非晶化,十分有利于电极性能的改善,但非晶结构又会阻碍反应过程中电子的传输,从而限制催化效率的进一步提升。具体地,最优制备条件为电解液pH等于4.0,沉积电流密度3 A/dm2,沉积温度45℃,沉积时长30 min。1 M NaOH溶液中,该Ni-Co-P电极在10 mA/cm2处析氢过电位处为-155 mV,塔菲儿斜率为97 mV?dec-1,在性能上比文中其他条件制备得的电极有很大提高。这对研制更高效的催化电极条件的控制具有一定参考意义。
Abstract
neng yuan jin que yi ji ban sui neng yuan shi yong er zao cheng de huan jing wu ran shi dang jin she hui mian lin de chong da wen ti ,xun zhao neng gou dai ti chuan tong hua dan ran liao de xin neng yuan shi jie jue zhe liang da wen ti de guan jian 。jing guo ren men yan jiu fa xian ,qing qi ju you ran shao mo wu ran ,re zhi gao ju lai yuan an deng zhu duo you dian ,shi yi chong li xiang de qing jie neng yuan zai ti 。you yu de qiu shang shui zi yuan feng fu ,ren men ba zhi qu qing qi de tu jing zhuai xiang le dian jie shui 。mu qian ,dian jie shui zhi qu qing qi zui da kun nan jiu zai yu dian ji cui hua xing neng bu gao ,neng hao tai da 。yin ci jue ding cai liao cui hua huo xing de yin su xu yao bei shen ru yan jiu bing yi ci lai zhi dao gao xiao cui hua huo xing de dian ji cai liao de ge cheng ,jiang di zhi qing cheng ben 。ben lun wen cai yong jian chan de dian hua xue chen ji fa zhi bei le yi ji lie nie ji ge jin cui hua dian ji ,ce shi le ji cui hua xing neng bing tan jiu le ge ge chen ji bian liang dui xing neng de ying xiang ,de dao le ben wen zhong xing neng zui you de cui hua dian ji ji ji zhi bei tiao jian 。shou xian wo men cai yong dian chen ji fa zhi bei le yi ji lie Ni-Co-Snge jin dian ji 。tong guo diao kong dian chen ji tiao jian ,zui zhong fa xian ,zai dian jie ye pHwei 5.0,chen ji dian liu mi du 5 A/dm2,chen ji wen du 50℃,chen ji shi chang 30 minshi ,ke yi huo de xi qing xing neng you yi de Ni-Co-Snge jin dian ji 。zai jian xing tiao jian xia （1 M NaOHrong ye ）ce de ji zai dian liu mi du wei 10 mA/cm2shi zhan shi chu -76 mVde xi qing guo dian wei ,xiao dao 63 mV?dec-1de da fei er xie lv ,ji shuang dian ceng dian rong de zhi wei 6.6 mF?cm-2。jin yi bu ,wo men dui ji xi yang fan ying xing neng he quan shui jie cui hua xing neng jin hang le tan jiu 。dang dian liu mi du da dao 10mA/cm2shi suo xu de xi yang guo dian wei wei 270 mV,ta de da fei er xie lv shi 62 mV?dec-1。er ji quan shui fen jie dian ya zai dian liu mi du wei 10 mA/cm2shi zhi you 1.58 V,shui ming wo men zhi bei de Ni-Co-Sndian ji you yi de shuang gong neng cui hua huo xing 。jing guo fen xi ,zhe zhu yao gui yin yu zui jia zhi bei tiao jian xia huo de de cui hua dian ji ju you jun yun er cu cao de biao mian ,cong er bao lou chu geng duo de huo xing wei dian ,bing ju ao tu bu ping de biao mian shi de dian ji he dian jie ye you geng da de jie chu mian ji ,dao zhi cui hua xing neng de di sheng 。ji ci ,zai Ni-Co-Snge jin dian ji yan jiu de ji chu shang ,kao lv dao chen ji yin su yi wai de ji ta bian liang bao gua cai liao zu fen 、jie jing xing deng dui cui hua dian ji xing neng de ying xiang ,cai yong tong yang de fang fa wo men zhi bei le yi ji lie Ni-Co-Pdian ji 。tong guo bian huan dian jie ye de pH,chen ji dian liu mi du ,chen ji wen du ,chen ji shi jian yi ji dian chen ji ye zhong Pyan nong du ,huo de le xi qing xing neng you hua de Ni-Co-Pdian ji 。shi yan jie guo biao ming ,kuo liang Pde yin ru ke yi dao zhi dian ji de fei jing hua ,shi fen you li yu dian ji xing neng de gai shan ,dan fei jing jie gou you hui zu ai fan ying guo cheng zhong dian zi de chuan shu ,cong er xian zhi cui hua xiao lv de jin yi bu di sheng 。ju ti de ,zui you zhi bei tiao jian wei dian jie ye pHdeng yu 4.0,chen ji dian liu mi du 3 A/dm2,chen ji wen du 45℃,chen ji shi chang 30 min。1 M NaOHrong ye zhong ,gai Ni-Co-Pdian ji zai 10 mA/cm2chu xi qing guo dian wei chu wei -155 mV,da fei er xie lv wei 97 mV?dec-1,zai xing neng shang bi wen zhong ji ta tiao jian zhi bei de de dian ji you hen da di gao 。zhe dui yan zhi geng gao xiao de cui hua dian ji tiao jian de kong zhi ju you yi ding can kao yi yi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自兰州大学的刘玉婵，发表于刊物兰州大学2019-07-29论文，是一篇关于电化学沉积法论文,合金电极论文,电极论文,析氢催化活性论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自兰州大学2019-07-29论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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