鎳鐵合金在堿液中催化析氧過程的光譜電化學(xué)研究
發(fā)布時間:2021-03-19 22:05
鎳鐵基析氧催化劑具有很高的電催化活性和成本效益,是最有望于應(yīng)用于從太陽能到氫能的大規(guī)模堿液電解水反應(yīng)的陽極材料之一。近年來國內(nèi)外對析氧催化劑進行了廣泛的研究,以了解其組成、結(jié)構(gòu)與析氧反應(yīng)(OER)電催化機制之間的關(guān)系。鐵在Ni-(氧)氫氧化物中的摻雜對提高Ni基催化劑的OER活性至關(guān)重要,但在Fe如何影響Ni基催化劑的析氧活性這一關(guān)鍵問題上仍存在巨大分歧。首先采用恒電流法在鎳片上電沉積不同組成的鎳鐵合金,測試其在堿液中對OER的催化活性。在不同比例的Ni SO4和Fe SO4混合電解液中(Fe對Ni摩爾比在0–0.2范圍),均采用5個不同大小的電流密度進行NiFe合金的電沉積,通過控制沉積時間使每次沉積所消耗的電荷量相等。循環(huán)伏安法結(jié)果表明,隨著沉積液中Fe含量的增加,制備的NiFe電極在Na OH電解液中的OER催化活性隨之增強。利用薄層UV-vis光譜電化學(xué)原位測試了恒電勢OER反應(yīng)過程中的電解液的動態(tài)吸收光譜,以及在固定吸收波長下的多步電勢階躍計時吸光度曲線,結(jié)果表明在OER過程中電極上有可溶性離子進入電解液中,并且在Fe沉積量較多的電...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
金屬催化劑析氧反應(yīng)機理圖
是在每個電流下也需要設(shè)置一個反應(yīng)時間,得到的是電極表面電勢隨著時間的變化曲線,瞬間內(nèi),電勢會發(fā)生突變,但隨著時間的變化,電極逐漸趨向于穩(wěn)定。計時電勢法也可以用于修飾電極表面。 2.3 實驗裝置的制作 2.3.1 實驗裝置簡要說明 本實驗已提出合理的實驗思路,此時需要設(shè)計一個實驗裝置來完成實驗,由于我們實驗室一直在研究薄層光譜電化學(xué),也已經(jīng)有了成熟的實驗裝置圖,但要實現(xiàn)該實驗的要求,需要重新設(shè)計加工,以達到工作電極在薄層中進行反應(yīng)的目的。實驗裝置圖如下所示:
合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)歷碩士研究生學(xué)位論文16丙酮C3H6O58.08國藥上海試劑廠無水乙醇C2H5OH46.07國藥上海試劑廠高純氮氣N228.01南京特種氣體合肥分公司銀絲——國藥上海試劑廠金相砂紙——無錫市港下精密砂紙廠鎳片——國藥上海試劑廠表3.2實驗測試所用的儀器Table3.2Aninstrumentusedforanexperimentaltest儀器名稱型號制造廠商紫外可見分光光度計UV2550日本島津公司電化學(xué)工作站CHI660B上海辰華儀器設(shè)備有限公司電子分析天平TG328A上海精密科學(xué)儀器有限公司超聲清洗器KQ2200E天津市恒奧科技發(fā)展有限公司離心機HC2517安徽中科中佳科技有限公司場發(fā)射掃描電子顯微鏡SU8020德國ZeissMerlinCompactX射線衍射儀X"PertPROMPD荷蘭帕納科X射線光電子能譜儀ESCALAB250Xi美國Thermo3.2.2實驗儀器裝置圖圖3.1光譜電化學(xué)實驗裝置示意圖Fig.3.1.SchemeofUVvisspectroelectrochemistryapparatus
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Rapid synthesis of highly active Pt/C catalysts with various metal loadings from single batch platinum colloid[J]. Yuxin Li,Xiang Zhu,Yawen Chen,Shiqiao Zhang,Jia Li,Jianguo Liu. Journal of Energy Chemistry. 2020(08)
[2]Powder metallurgy synthesis of porous Ni-Fe alloy for oxygen evolution reaction and overall water splitting[J]. Wenbo Li,Qingfeng Hu,Yunwei Liu,Mengmeng Zhang,Jiajun Wang,Xiaopeng Han,Cheng Zhong,Wenbin Hu,Yida Deng. Journal of Materials Science & Technology. 2020(02)
[3]Influence of process parameters on electrochemical and physical properties of sputtered iron-doped nickel oxide thin films[J]. 黃金昭,徐征,李海玲,亢國虎,王文靜. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(06)
本文編號:3090304
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
金屬催化劑析氧反應(yīng)機理圖
是在每個電流下也需要設(shè)置一個反應(yīng)時間,得到的是電極表面電勢隨著時間的變化曲線,瞬間內(nèi),電勢會發(fā)生突變,但隨著時間的變化,電極逐漸趨向于穩(wěn)定。計時電勢法也可以用于修飾電極表面。 2.3 實驗裝置的制作 2.3.1 實驗裝置簡要說明 本實驗已提出合理的實驗思路,此時需要設(shè)計一個實驗裝置來完成實驗,由于我們實驗室一直在研究薄層光譜電化學(xué),也已經(jīng)有了成熟的實驗裝置圖,但要實現(xiàn)該實驗的要求,需要重新設(shè)計加工,以達到工作電極在薄層中進行反應(yīng)的目的。實驗裝置圖如下所示:
合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)歷碩士研究生學(xué)位論文16丙酮C3H6O58.08國藥上海試劑廠無水乙醇C2H5OH46.07國藥上海試劑廠高純氮氣N228.01南京特種氣體合肥分公司銀絲——國藥上海試劑廠金相砂紙——無錫市港下精密砂紙廠鎳片——國藥上海試劑廠表3.2實驗測試所用的儀器Table3.2Aninstrumentusedforanexperimentaltest儀器名稱型號制造廠商紫外可見分光光度計UV2550日本島津公司電化學(xué)工作站CHI660B上海辰華儀器設(shè)備有限公司電子分析天平TG328A上海精密科學(xué)儀器有限公司超聲清洗器KQ2200E天津市恒奧科技發(fā)展有限公司離心機HC2517安徽中科中佳科技有限公司場發(fā)射掃描電子顯微鏡SU8020德國ZeissMerlinCompactX射線衍射儀X"PertPROMPD荷蘭帕納科X射線光電子能譜儀ESCALAB250Xi美國Thermo3.2.2實驗儀器裝置圖圖3.1光譜電化學(xué)實驗裝置示意圖Fig.3.1.SchemeofUVvisspectroelectrochemistryapparatus
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Rapid synthesis of highly active Pt/C catalysts with various metal loadings from single batch platinum colloid[J]. Yuxin Li,Xiang Zhu,Yawen Chen,Shiqiao Zhang,Jia Li,Jianguo Liu. Journal of Energy Chemistry. 2020(08)
[2]Powder metallurgy synthesis of porous Ni-Fe alloy for oxygen evolution reaction and overall water splitting[J]. Wenbo Li,Qingfeng Hu,Yunwei Liu,Mengmeng Zhang,Jiajun Wang,Xiaopeng Han,Cheng Zhong,Wenbin Hu,Yida Deng. Journal of Materials Science & Technology. 2020(02)
[3]Influence of process parameters on electrochemical and physical properties of sputtered iron-doped nickel oxide thin films[J]. 黃金昭,徐征,李海玲,亢國虎,王文靜. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(06)
本文編號:3090304
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