泡沫镍上原位合成硒化镍与电解水性能研究
发布时间：2021-08-06 17:27
过渡金属硒化物已被认为是一类极具发展前景的电解水催化剂。以泡沫镍为基底和镍源,通过一步水热法在泡沫镍上负载硒化镍制备电催化剂（记为Ni-Se@NF）。扫描电镜图表明,在泡沫镍表面原位生长合成了一层纳米颗粒;X射线衍射和X射线光电子能谱表征证明该层纳米颗粒为Ni0.85Se和Ni3Se2。在1 mol·L-1KOH电解质中,对Ni-Se@NF电极进行了双催化电解水性能测试。Ni-Se@NF电极的析氢电流密度10 mA·cm-2时的超电势为153 mV,析氧电流密度50 mA·cm-2时的超电势为340 mV,并表现出良好的稳定性。
【文章来源】：精细化工中间体. 2020,50(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
泡沫镍（a,b）和Ni-Se@NF(c,d）的SEM图
图1 泡沫镍（a,b）和Ni-Se@NF(c,d）的SEM图由图2可知，在2θ为44.5°、51.8°和76.4°处的衍射峰分别对应立方晶型金属单质Ni(PDF#04-0850）的（111）、（200）和（220）晶面。这些衍射峰强度高、半峰宽度小，是由于作为基底的金属单质Ni的结晶度高和含量大。除上述来自金属泡沫Ni基底的衍射峰外，其他衍射峰可分别归属于六方晶型Ni0.85Se(PDF#18-0888）和六方晶型Ni3Se2(PDF#19-0841）。其中，在2θ为33.1°、44.9°、50.5°、60.2°和61.8°等处的衍射峰分别归属于Ni0.85Se的（101）、（102）、（110）、（103）和（201）等晶面；而在20.9°、29.5°、30.0°、36.5°和37.2°等处的衍射峰分别对应于Ni3Se2的（101）、（110）、（012）、（021）和（003）等晶面。
XPS表征可分析材料的表面化学组成和元素的结合状态。在Ni-Se@NF样品的Ni 2p的高分辨XPS图（图3a）中，在结合能852.4 eV出的峰归属于泡沫金属Ni基底。剩余拟合的4个峰中，在873.3 eV和855.4 eV处的2个主峰分别属于Ni2p1/2和Ni2p3/2，其他2个小峰属于相应的卫星峰，这些结果表明在硒化镍中Ni2+和Ni3+和共存[26]。在图3b的Se 3d XPS谱图中，在54.8 e V和54.1 e V处拟合所得的2个强峰分别对应Se 3d3/2和Se 3d5/2，说明Se元素主要以Se2-形态存在；在59.0 e V处的强度低且宽的峰源自Se-O键，是由于材料表面暴露在空气中部分氧化所致。上述表征结果均表明成功合成了Ni-Se@NF复合材料。3.2 Ni-Se@NF材料的电解水性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]电解水制氢MoS2催化剂研究与氢能技术展望[J]. 王培灿,雷青,刘帅,王保国. 化工进展. 2019(01)
[2]电解水析氢非铂催化剂的设计与发展[J]. 熊昆,高媛,周桂林. 中国有色金属学报. 2017(06)
[3]碱性电解水析氢电极的研究进展[J]. 张开悦,刘伟华,陈晖,张博,刘建国,严川伟. 化工进展. 2015(10)
[4]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)
[5]含硒废水处理新方法[J]. 罗保明,李琳,许颖. 中国环保产业. 2008(09)
本文编号：3326182
【文章来源】：精细化工中间体. 2020,50(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
泡沫镍（a,b）和Ni-Se@NF(c,d）的SEM图
图1 泡沫镍（a,b）和Ni-Se@NF(c,d）的SEM图由图2可知，在2θ为44.5°、51.8°和76.4°处的衍射峰分别对应立方晶型金属单质Ni(PDF#04-0850）的（111）、（200）和（220）晶面。这些衍射峰强度高、半峰宽度小，是由于作为基底的金属单质Ni的结晶度高和含量大。除上述来自金属泡沫Ni基底的衍射峰外，其他衍射峰可分别归属于六方晶型Ni0.85Se(PDF#18-0888）和六方晶型Ni3Se2(PDF#19-0841）。其中，在2θ为33.1°、44.9°、50.5°、60.2°和61.8°等处的衍射峰分别归属于Ni0.85Se的（101）、（102）、（110）、（103）和（201）等晶面；而在20.9°、29.5°、30.0°、36.5°和37.2°等处的衍射峰分别对应于Ni3Se2的（101）、（110）、（012）、（021）和（003）等晶面。
XPS表征可分析材料的表面化学组成和元素的结合状态。在Ni-Se@NF样品的Ni 2p的高分辨XPS图（图3a）中，在结合能852.4 eV出的峰归属于泡沫金属Ni基底。剩余拟合的4个峰中，在873.3 eV和855.4 eV处的2个主峰分别属于Ni2p1/2和Ni2p3/2，其他2个小峰属于相应的卫星峰，这些结果表明在硒化镍中Ni2+和Ni3+和共存[26]。在图3b的Se 3d XPS谱图中，在54.8 e V和54.1 e V处拟合所得的2个强峰分别对应Se 3d3/2和Se 3d5/2，说明Se元素主要以Se2-形态存在；在59.0 e V处的强度低且宽的峰源自Se-O键，是由于材料表面暴露在空气中部分氧化所致。上述表征结果均表明成功合成了Ni-Se@NF复合材料。3.2 Ni-Se@NF材料的电解水性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]电解水制氢MoS2催化剂研究与氢能技术展望[J]. 王培灿,雷青,刘帅,王保国. 化工进展. 2019(01)
[2]电解水析氢非铂催化剂的设计与发展[J]. 熊昆,高媛,周桂林. 中国有色金属学报. 2017(06)
[3]碱性电解水析氢电极的研究进展[J]. 张开悦,刘伟华,陈晖,张博,刘建国,严川伟. 化工进展. 2015(10)
[4]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)
[5]含硒废水处理新方法[J]. 罗保明,李琳,许颖. 中国环保产业. 2008(09)
本文编号：3326182
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