本文關(guān)鍵詞：泡沫鎳負(fù)載非貴金屬析氫電極的制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氫氣作為唯一的無(wú)污染可再生能源，是繼煤炭、石油和天然氣等非可再生能源之后新一代被廣泛采用的能源載體。泡沫鎳（NF）是一種商業(yè)化的三維開孔、孔隙與金屬骨架相互連通的功能金屬材料，多應(yīng)用于鎳氫電池電極材料、燃料電池等領(lǐng)域。這類材料具有大的電化學(xué)反應(yīng)界面，在電化學(xué)析氫電極材料方面具有較大的應(yīng)用前景。 本文以泡沫鎳為研究對(duì)象，通過電沉積方法對(duì)其微結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進(jìn)行修飾，探究在泡沫鎳表面依次沉積適當(dāng)厚度Ni，Cu和Co的金屬薄膜對(duì)其電催化析氫活性的影響規(guī)律。并進(jìn)一步研究了以這類泡沫鎳為基底，表面負(fù)載有功能性多組元合金層的復(fù)合孔狀電極的析氫活性，建立了涂鍍層工藝-退火溫度/時(shí)間-電催化析氫活性之間的關(guān)系。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.在電鍍銅溶液中以三維泡沫鎳網(wǎng)為基底，分別以不同的電流密度（0.01，0.03，0.05A/cm2）進(jìn)行恒電流沉積，對(duì)沉積所得電極進(jìn)行表征測(cè)試，發(fā)現(xiàn)不同沉積電流導(dǎo)致銅在泡沫鎳表面的覆蓋率不同，泡沫鎳鍍銅后的析氫性能比純泡沫鎳要差，，隨著銅電沉積電流的增大，產(chǎn)生的析氫電流則變小，即(NF NF/Cu0.01 NF/Cu0.03 NF/Cu0.05) 2．在電鍍鈷溶液中以三維泡沫鎳網(wǎng)為基底，以不同的電流密度恒電流沉積，并對(duì)沉積所得電極進(jìn)行表征測(cè)試，發(fā)現(xiàn)不同沉積電流使鈷在泡沫鎳表面覆蓋率不同；隨著鈷電沉積電流的增大，產(chǎn)生的析氫電流增大，即(NF/Co0.05 NF NF/Co0.03 NF/Co0.01)。 3.在電鍍鎳溶液中以三維泡沫鎳網(wǎng)為基底，以不同的電流密度恒電流沉積，并對(duì)沉積所得電極進(jìn)行表征測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在鎳網(wǎng)表面鍍鎳析氫時(shí)，在電沉積電流中間值處得到的電流最大，即(NF/Ni0.03 NF/Ni0.05 NFNF/Ni0.01)。 4.在鎳網(wǎng)表面以0.01A/cm2的電流密度先電沉積銅，然后在不同的電流密度下依次電沉積鈷/鎳，通過循環(huán)伏安和極化測(cè)試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種元素先后沉積到泡沫鎳的表面時(shí)，電極NF/Cu0.01/Co0.05表現(xiàn)出更好的析氫活性和穩(wěn)定性。 5.首先在鎳網(wǎng)表面采用0.01A/cm2電流密度進(jìn)行銅沉積，隨后在不同電流密度下依次電沉積鈷/鎳，同時(shí)通過調(diào)控退火溫度（100，300，500℃）和后續(xù)退火處理時(shí)間（1，3，5h），發(fā)現(xiàn)對(duì)于通過電沉積方法得到的二/三元表面修飾復(fù)合析氫電極，在退火溫度為300℃、退火時(shí)間為3h時(shí)，NF/Cu0.01Ni0.01的析氫性能最佳。
【關(guān)鍵詞】：泡沫鎳 電沉積 電催化 析氫 退火
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ116.2;O643.36
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 氫能10
• 1.2 制氫方法10-13
• 1.3 析氫陰極材料13-17
• 1.3.1 貴金屬及其氧化物13-14
• 1.3.2 鐵基合金14
• 1.3.3 鎳及鎳基合金14-17
• 1.4 析氫材料的制備方法17
• 1.5 本課題的提出及主要研究?jī)?nèi)容17-20
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方案及表征方法20-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)前樣品的處理20-21
• 2.2.2 電沉積溶液的配置及其沉積方法21
• 2.3 電極的退火處理21-22
• 2.4 電極的表征22-26
• 2.4.1 X 射線衍射（XRD）22-23
• 2.4.2 掃描電子顯微鏡（SEM）23
• 2.4.3 電化學(xué)工作站23-26
• 第三章 泡沫鎳沉積過渡金屬 (TM) 電極的制備及其析氫性能26-42
• 3.1 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 電極的制備26
• 3.2 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 電極的結(jié)構(gòu)與性能26-35
• 3.2.1 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 電極的物相結(jié)構(gòu)26-27
• 3.2.2 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 電極的形貌結(jié)構(gòu)27-35
• 3.3 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 電極的電化學(xué)測(cè)試35-41
• 3.4 小結(jié)41-42
• 第四章 退火處理對(duì)泡沫鎳沉積過渡金屬電極析氫性能影響42-54
• 4.1 電極 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 退火處理的制備42-43
• 4.2 退火電極 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 的表征43-44
• 4.2.1 XRD 物相檢測(cè)43
• 4.2.2 SEM 形貌表征43-44
• 4.3 退火電極 NF/TM (TM=Ni、Cu、Co、Cu/Ni、Cu/Co) 的性能測(cè)試44-52
• 4.4 小結(jié)52-54
• 第五章 結(jié)論54-56
• 參考文獻(xiàn)56-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王艷輝,吳迪鏞,遲建;氫能及制氫的應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];化工進(jìn)展;2001年01期

2 王雯;黎學(xué)明;楊文靜;付銀輝;李武林;;Ni/PdO/RuO_2復(fù)合型活性陰極的制備與表征[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2010年09期

  本文關(guān)鍵詞：泡沫鎳負(fù)載非貴金屬析氫電極的制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：489233