電沉積法制備鎳磷化物多孔電極及其析氫性能研究
發(fā)布時(shí)間：2021-03-19 16:17
隨著化石能源的日漸枯竭和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻以及可持續(xù)發(fā)展理念的提出,開(kāi)發(fā)清潔可再生的新能源勢(shì)在必行。電解水制氫技術(shù)可實(shí)現(xiàn)電能和氫能的轉(zhuǎn)換,清潔無(wú)污染,被認(rèn)為是一種極具發(fā)展?jié)摿蛢r(jià)值的技術(shù)。提高電解水制氫的轉(zhuǎn)化率,催化劑的選擇是關(guān)鍵。目前,鉑族貴金屬被認(rèn)為是析氫催化領(lǐng)域最好的催化材料,但是價(jià)格昂貴、資源稀少限制了其大規(guī)模的應(yīng)用。因此,開(kāi)發(fā)高效、低成本的析氫催化劑至關(guān)重要。本論文通過(guò)電沉積法制備了Ni-P/NF、Ni-P-CAPT/NF和Ni-P-Mo/NF鎳磷系催化析氫電極,并采用SEM、EDX和XRD等方法對(duì)電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,研究了電極析氫性能,探討了析氫機(jī)制,主要研究結(jié)果如下:1.Ni-P/NF多孔電極:研究了CV循環(huán)次數(shù)、最高沉積電位以及鎳磷反應(yīng)物比例對(duì)Ni-P/NF催化電極析氫活性的影響,獲得了Ni-P/NF電極制備的最優(yōu)的沉積條件:CV循環(huán)次數(shù)為80次、最高沉積電位為1.01.2V、Ni/P=1/4。Ni-P/NF電極在泡沫鎳基礎(chǔ)上析氫性能有了明顯的提升,在電流密度為-10mA/cm2時(shí),堿性和酸性過(guò)電位分別為103mV和124mV...
【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
GH火山曲線圖[18]
電沉積鎳磷化物多孔電極及其結(jié)構(gòu)與析氫性能研究4制備析氫催化劑的元素如圖1.2所示。到目前為止，圖中幾乎所有的元素都合成了有效的HER電極催化劑。圖1.2電解水制氫催化劑常用到的元素Fig.1.2Commonelementsofcatalystforhydrogenproductionfromelectrolyticwater但是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，析氫催化劑要想大規(guī)模地投入到工業(yè)應(yīng)用，不僅需要考慮高效穩(wěn)定的析氫性能，還必須得考慮潛在的成本。Pt族貴金屬是目前析氫催化領(lǐng)域公認(rèn)的最好的催化材料，但是其地殼含量少價(jià)格昂貴嚴(yán)重地限制了其大規(guī)模地投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。因此，在制備析氫催化材料時(shí)也需注意該材料地殼中的含量，圖1.3顯示Pt和常見(jiàn)的過(guò)渡金屬在地殼含量（重量百分比），不難發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡金屬在含量上比Pt貴金屬有明顯的優(yōu)勢(shì)。圖1.3電解水制氫催化劑所用到的金屬元素在地殼中的藏量[19]Fig.1.3Theamountofmetalelementsintheearth"scrustusedinthecatalystofhydrogenproductionbyelectrolyzingwater隨著電化學(xué)的高速發(fā)展，電解水析氫陰極（HER）催化劑研究取得了很大的進(jìn)步，無(wú)論是改善電極結(jié)構(gòu)增大比表面積以減少貴金屬用量的催化電極，還是通過(guò)過(guò)渡金屬元
電沉積鎳磷化物多孔電極及其結(jié)構(gòu)與析氫性能研究4制備析氫催化劑的元素如圖1.2所示。到目前為止，圖中幾乎所有的元素都合成了有效的HER電極催化劑。圖1.2電解水制氫催化劑常用到的元素Fig.1.2Commonelementsofcatalystforhydrogenproductionfromelectrolyticwater但是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，析氫催化劑要想大規(guī)模地投入到工業(yè)應(yīng)用，不僅需要考慮高效穩(wěn)定的析氫性能，還必須得考慮潛在的成本。Pt族貴金屬是目前析氫催化領(lǐng)域公認(rèn)的最好的催化材料，但是其地殼含量少價(jià)格昂貴嚴(yán)重地限制了其大規(guī)模地投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。因此，在制備析氫催化材料時(shí)也需注意該材料地殼中的含量，圖1.3顯示Pt和常見(jiàn)的過(guò)渡金屬在地殼含量（重量百分比），不難發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡金屬在含量上比Pt貴金屬有明顯的優(yōu)勢(shì)。圖1.3電解水制氫催化劑所用到的金屬元素在地殼中的藏量[19]Fig.1.3Theamountofmetalelementsintheearth"scrustusedinthecatalystofhydrogenproductionbyelectrolyzingwater隨著電化學(xué)的高速發(fā)展，電解水析氫陰極（HER）催化劑研究取得了很大的進(jìn)步，無(wú)論是改善電極結(jié)構(gòu)增大比表面積以減少貴金屬用量的催化電極，還是通過(guò)過(guò)渡金屬元
本文編號(hào)：3089854
【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
GH火山曲線圖[18]
電沉積鎳磷化物多孔電極及其結(jié)構(gòu)與析氫性能研究4制備析氫催化劑的元素如圖1.2所示。到目前為止，圖中幾乎所有的元素都合成了有效的HER電極催化劑。圖1.2電解水制氫催化劑常用到的元素Fig.1.2Commonelementsofcatalystforhydrogenproductionfromelectrolyticwater但是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，析氫催化劑要想大規(guī)模地投入到工業(yè)應(yīng)用，不僅需要考慮高效穩(wěn)定的析氫性能，還必須得考慮潛在的成本。Pt族貴金屬是目前析氫催化領(lǐng)域公認(rèn)的最好的催化材料，但是其地殼含量少價(jià)格昂貴嚴(yán)重地限制了其大規(guī)模地投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。因此，在制備析氫催化材料時(shí)也需注意該材料地殼中的含量，圖1.3顯示Pt和常見(jiàn)的過(guò)渡金屬在地殼含量（重量百分比），不難發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡金屬在含量上比Pt貴金屬有明顯的優(yōu)勢(shì)。圖1.3電解水制氫催化劑所用到的金屬元素在地殼中的藏量[19]Fig.1.3Theamountofmetalelementsintheearth"scrustusedinthecatalystofhydrogenproductionbyelectrolyzingwater隨著電化學(xué)的高速發(fā)展，電解水析氫陰極（HER）催化劑研究取得了很大的進(jìn)步，無(wú)論是改善電極結(jié)構(gòu)增大比表面積以減少貴金屬用量的催化電極，還是通過(guò)過(guò)渡金屬元
電沉積鎳磷化物多孔電極及其結(jié)構(gòu)與析氫性能研究4制備析氫催化劑的元素如圖1.2所示。到目前為止，圖中幾乎所有的元素都合成了有效的HER電極催化劑。圖1.2電解水制氫催化劑常用到的元素Fig.1.2Commonelementsofcatalystforhydrogenproductionfromelectrolyticwater但是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，析氫催化劑要想大規(guī)模地投入到工業(yè)應(yīng)用，不僅需要考慮高效穩(wěn)定的析氫性能，還必須得考慮潛在的成本。Pt族貴金屬是目前析氫催化領(lǐng)域公認(rèn)的最好的催化材料，但是其地殼含量少價(jià)格昂貴嚴(yán)重地限制了其大規(guī)模地投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。因此，在制備析氫催化材料時(shí)也需注意該材料地殼中的含量，圖1.3顯示Pt和常見(jiàn)的過(guò)渡金屬在地殼含量（重量百分比），不難發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡金屬在含量上比Pt貴金屬有明顯的優(yōu)勢(shì)。圖1.3電解水制氫催化劑所用到的金屬元素在地殼中的藏量[19]Fig.1.3Theamountofmetalelementsintheearth"scrustusedinthecatalystofhydrogenproductionbyelectrolyzingwater隨著電化學(xué)的高速發(fā)展，電解水析氫陰極（HER）催化劑研究取得了很大的進(jìn)步，無(wú)論是改善電極結(jié)構(gòu)增大比表面積以減少貴金屬用量的催化電極，還是通過(guò)過(guò)渡金屬元
本文編號(hào)：3089854
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