氫能源是一種最清潔環(huán)保的可再生二次能源,目前制約氫能源利用的主要因素包括制取低價氫能源和尋找安全的氫儲存技術(shù)兩個方面。電催化制氫被認(rèn)為是最有效的持續(xù)制備氫氣的方法,其中Ni基材料（Ni-Mo、Ni-W、Ni-P等）是常見的催化析氫電極。同時,根據(jù)Brewer-Engel價鍵理論,稀土氧化物往往具有空的d軌道或f軌道,可以與d軌道有成對電子的金屬或合金形成電催化析氫協(xié)同效應(yīng)而提高材料的催化析氫活性。因此,本文通過電沉積技術(shù)分別制備了Ni-P-CeO₂、Ni-Mo-CeO₂和Ni-W-CeO₂復(fù)合鍍層,并采用極化曲線（LSV）、交流阻抗（EIS）、Tafel曲線、恒電位I-t曲線和循環(huán)伏安曲線（CV）等方法研究了所制備鍍層的析氫性能,具體研究結(jié)果如下:1.通過復(fù)合電沉積法制備了Ni-P-CeO₂復(fù)合鍍層,結(jié)果表明:在鍍層中Ni-P以非晶態(tài)形式存在;多孔Cu模板具有三維泡沫結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有大的比表面積,添加多孔Cu模板后鍍層的催化析氫性能有所提高;在模板表面電沉積Ni-P-CeO₂復(fù)... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 析氫材料的研究意義
        1.1.1 氫能源的重要性及制取方法
        1.1.2 電解制氫的基本原理
        1.1.3 析氫電極的制備方法
    1.2 電沉積析氫鍍層概述
        1.2.1 能量因素
        1.2.2 結(jié)構(gòu)因素
    1.3 電催化性能的研究方法
        1.3.1 極化曲線
        1.3.2 電化學(xué)阻抗
        1.3.3 循環(huán)伏安
    1.4 選題思路和主要內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 電極的制備
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 復(fù)合電極的制備流程
        2.1.3 實驗藥品
        2.1.4 基體金屬鍍前預(yù)處理
        2.1.5 多孔Ni-M-CeO_2(M=Mo、W、P)復(fù)合鍍層的制備
    2.2 電化學(xué)性能測試
        2.2.1 測試體系
        2.2.2 測試條件
    2.3 鍍層的表征
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 X射線衍射儀(XRD)
第三章 電沉積多孔Cu/Ni-P-CeO_2復(fù)合鍍層及其電催化析氫性能
    3.1 引言
    3.2 多孔Cu模板的作用
        3.2.1 鍍層的表面形貌和成分
        3.2.2 鍍層的XRD分析
        3.2.3 鍍層的電化學(xué)性能
    3.3 納米CeO_2含量的影響
        3.3.1 鍍層的組織結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 鍍層的表面形貌分析
        3.3.3 鍍層的析氫性能比較
        3.3.4 鍍層的析氫穩(wěn)定性測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電沉積制備多孔Ni-M-CeO_2(M=Mo、W)復(fù)合電極
    4.1 引言
    4.2 鍍層結(jié)構(gòu)分析
        4.2.1 XRD圖譜分析
        4.2.2 SEM圖分析
    4.3 析氫性能測試
        4.3.1 沉積條件對Ni-Mo鍍層的影響
        4.3.2 鍍層析氫性能比較
        4.3.3 鍍層的析氫穩(wěn)定性
        4.3.4 鍍層的活化能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電解水析氫電極材料的研究新進(jìn)展[J]. 杜晶晶,李娜,許建雄,許利劍.  功能材料. 2015(09)
[2]深共融溶劑中電沉積Ni-Mo合金及其催化析氫性能[J]. 王宏智,黃波,張衛(wèi)國,劉祥亭,姚素薇.  化工學(xué)報. 2014(11)
[3]電沉積多孔復(fù)合Ni-P/LaNi5電極及其析氫電催化性能[J]. 段錢花,王森林,王麗品.  物理化學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[4]電化學(xué)阻抗譜在材料研究中的應(yīng)用[J]. 王蕓,湯瀅,謝長生,夏先平.  材料導(dǎo)報. 2011(13)
[5]電沉積鎳-鉬-鈷泡沫合金析氫電極的工藝研究[J]. 陳良木,陳范才,李文軍,吳道明,徐超,王子天.  電鍍與涂飾. 2010(08)
[6]脈沖電鍍制備Ni-Mo合金鍍層及其析氫性能[J]. 韓慶,孫克寧,董曉輝,陳建設(shè).  東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(05)
[7]含稀土的鎳基合金的析氫電催化行為[J]. 金學(xué)平,吳俊,黃清安,莫少波,楊業(yè)智.  中國稀土學(xué)報. 2001(03)
[8]電沉積條件對非晶態(tài)Fe-Mo合金結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)的影響[J]. 牛振江,姚士冰,周紹民.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報. 1998(08)
[9]鉑、釕、鈀離子注入行為的研究[J]. 王銀葉,范樓珍.  化學(xué)世界. 1996(08)
[10]低碳鋼基體中離子注入鎳和鉬的電催化活性[J]. 吳仲達(dá),李松梅,林文廉,丁曉紀(jì).  物理化學(xué)學(xué)報. 1992(03)



本文編號：3189342