电沉积制备多孔Ni-M-CeO 2 （M=Mo、W、P）复合镀层及其催化析氢性能研究
发布时间：2021-05-16 08:24
氢能源是一种最清洁环保的可再生二次能源,目前制约氢能源利用的主要因素包括制取低价氢能源和寻找安全的氢储存技术两个方面。电催化制氢被认为是最有效的持续制备氢气的方法,其中Ni基材料（Ni-Mo、Ni-W、Ni-P等）是常见的催化析氢电极。同时,根据Brewer-Engel价键理论,稀土氧化物往往具有空的d轨道或f轨道,可以与d轨道有成对电子的金属或合金形成电催化析氢协同效应而提高材料的催化析氢活性。因此,本文通过电沉积技术分别制备了Ni-P-CeO2、Ni-Mo-CeO2和Ni-W-CeO2复合镀层,并采用极化曲线（LSV）、交流阻抗（EIS）、Tafel曲线、恒电位I-t曲线和循环伏安曲线（CV）等方法研究了所制备镀层的析氢性能,具体研究结果如下:1.通过复合电沉积法制备了Ni-P-CeO2复合镀层,结果表明:在镀层中Ni-P以非晶态形式存在;多孔Cu模板具有三维泡沫结构,这种结构有大的比表面积,添加多孔Cu模板后镀层的催化析氢性能有所提高;在模板表面电沉积Ni-P-CeO2复...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 析氢材料的研究意义
1.1.1 氢能源的重要性及制取方法
1.1.2 电解制氢的基本原理
1.1.3 析氢电极的制备方法
1.2 电沉积析氢镀层概述
1.2.1 能量因素
1.2.2 结构因素
1.3 电催化性能的研究方法
1.3.1 极化曲线
1.3.2 电化学阻抗
1.3.3 循环伏安
1.4 选题思路和主要内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
第二章 实验方法
2.1 电极的制备
2.1.1 实验仪器
2.1.2 复合电极的制备流程
2.1.3 实验药品
2.1.4 基体金属镀前预处理
2.1.5 多孔Ni-M-CeO_2(M=Mo、W、P)复合镀层的制备
2.2 电化学性能测试
2.2.1 测试体系
2.2.2 测试条件
2.3 镀层的表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 X射线衍射仪(XRD)
第三章 电沉积多孔Cu/Ni-P-CeO_2复合镀层及其电催化析氢性能
3.1 引言
3.2 多孔Cu模板的作用
3.2.1 镀层的表面形貌和成分
3.2.2 镀层的XRD分析
3.2.3 镀层的电化学性能
3.3 纳米CeO_2含量的影响
3.3.1 镀层的组织结构分析
3.3.2 镀层的表面形貌分析
3.3.3 镀层的析氢性能比较
3.3.4 镀层的析氢稳定性测试
3.4 本章小结
第四章 电沉积制备多孔Ni-M-CeO_2(M=Mo、W)复合电极
4.1 引言
4.2 镀层结构分析
4.2.1 XRD图谱分析
4.2.2 SEM图分析
4.3 析氢性能测试
4.3.1 沉积条件对Ni-Mo镀层的影响
4.3.2 镀层析氢性能比较
4.3.3 镀层的析氢稳定性
4.3.4 镀层的活化能测试
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电解水析氢电极材料的研究新进展[J]. 杜晶晶,李娜,许建雄,许利剑. 功能材料. 2015(09)
[2]深共融溶剂中电沉积Ni-Mo合金及其催化析氢性能[J]. 王宏智,黄波,张卫国,刘祥亭,姚素薇. 化工学报. 2014(11)
[3]电沉积多孔复合Ni-P/LaNi5电极及其析氢电催化性能[J]. 段钱花,王森林,王丽品. 物理化学学报. 2013(01)
[4]电化学阻抗谱在材料研究中的应用[J]. 王芸,汤滢,谢长生,夏先平. 材料导报. 2011(13)
[5]电沉积镍-钼-钴泡沫合金析氢电极的工艺研究[J]. 陈良木,陈范才,李文军,吴道明,徐超,王子天. 电镀与涂饰. 2010(08)
[6]脉冲电镀制备Ni-Mo合金镀层及其析氢性能[J]. 韩庆,孙克宁,董晓辉,陈建设. 东北大学学报(自然科学版). 2009(05)
[7]含稀土的镍基合金的析氢电催化行为[J]. 金学平,吴俊,黄清安,莫少波,杨业智. 中国稀土学报. 2001(03)
[8]电沉积条件对非晶态Fe-Mo合金结构及表面性质的影响[J]. 牛振江,姚士冰,周绍民. 高等学校化学学报. 1998(08)
[9]铂、钌、钯离子注入行为的研究[J]. 王银叶,范楼珍. 化学世界. 1996(08)
[10]低碳钢基体中离子注入镍和钼的电催化活性[J]. 吴仲达,李松梅,林文廉,丁晓纪. 物理化学学报. 1992(03)
本文编号：3189342
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 析氢材料的研究意义
1.1.1 氢能源的重要性及制取方法
1.1.2 电解制氢的基本原理
1.1.3 析氢电极的制备方法
1.2 电沉积析氢镀层概述
1.2.1 能量因素
1.2.2 结构因素
1.3 电催化性能的研究方法
1.3.1 极化曲线
1.3.2 电化学阻抗
1.3.3 循环伏安
1.4 选题思路和主要内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
第二章 实验方法
2.1 电极的制备
2.1.1 实验仪器
2.1.2 复合电极的制备流程
2.1.3 实验药品
2.1.4 基体金属镀前预处理
2.1.5 多孔Ni-M-CeO_2(M=Mo、W、P)复合镀层的制备
2.2 电化学性能测试
2.2.1 测试体系
2.2.2 测试条件
2.3 镀层的表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 X射线衍射仪(XRD)
第三章 电沉积多孔Cu/Ni-P-CeO_2复合镀层及其电催化析氢性能
3.1 引言
3.2 多孔Cu模板的作用
3.2.1 镀层的表面形貌和成分
3.2.2 镀层的XRD分析
3.2.3 镀层的电化学性能
3.3 纳米CeO_2含量的影响
3.3.1 镀层的组织结构分析
3.3.2 镀层的表面形貌分析
3.3.3 镀层的析氢性能比较
3.3.4 镀层的析氢稳定性测试
3.4 本章小结
第四章 电沉积制备多孔Ni-M-CeO_2(M=Mo、W)复合电极
4.1 引言
4.2 镀层结构分析
4.2.1 XRD图谱分析
4.2.2 SEM图分析
4.3 析氢性能测试
4.3.1 沉积条件对Ni-Mo镀层的影响
4.3.2 镀层析氢性能比较
4.3.3 镀层的析氢稳定性
4.3.4 镀层的活化能测试
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电解水析氢电极材料的研究新进展[J]. 杜晶晶,李娜,许建雄,许利剑. 功能材料. 2015(09)
[2]深共融溶剂中电沉积Ni-Mo合金及其催化析氢性能[J]. 王宏智,黄波,张卫国,刘祥亭,姚素薇. 化工学报. 2014(11)
[3]电沉积多孔复合Ni-P/LaNi5电极及其析氢电催化性能[J]. 段钱花,王森林,王丽品. 物理化学学报. 2013(01)
[4]电化学阻抗谱在材料研究中的应用[J]. 王芸,汤滢,谢长生,夏先平. 材料导报. 2011(13)
[5]电沉积镍-钼-钴泡沫合金析氢电极的工艺研究[J]. 陈良木,陈范才,李文军,吴道明,徐超,王子天. 电镀与涂饰. 2010(08)
[6]脉冲电镀制备Ni-Mo合金镀层及其析氢性能[J]. 韩庆,孙克宁,董晓辉,陈建设. 东北大学学报(自然科学版). 2009(05)
[7]含稀土的镍基合金的析氢电催化行为[J]. 金学平,吴俊,黄清安,莫少波,杨业智. 中国稀土学报. 2001(03)
[8]电沉积条件对非晶态Fe-Mo合金结构及表面性质的影响[J]. 牛振江,姚士冰,周绍民. 高等学校化学学报. 1998(08)
[9]铂、钌、钯离子注入行为的研究[J]. 王银叶,范楼珍. 化学世界. 1996(08)
[10]低碳钢基体中离子注入镍和钼的电催化活性[J]. 吴仲达,李松梅,林文廉,丁晓纪. 物理化学学报. 1992(03)
本文编号：3189342
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