隨著化石燃料的日漸枯竭,如何高效率、低能耗的制取氫氣成為了研究熱點(diǎn)。目前,制備氫氣的方法主要有化石燃料制氫,微生物制氫,光催化析氫,電解水制氫等。其中堿性電解水是大規(guī)模制取氫氣的有效途徑。制約電解水成本和制氫效率的關(guān)鍵是高析氫活性陰極電極的開(kāi)發(fā)。高析氫活性陰極電極應(yīng)具備以下兩個(gè)必要條件:一是具有較大的活性比表面積,使電極表面的真實(shí)電流密度降低,從而降低析氫過(guò)電位;二是具有高的電極自身活性,氫離子的吸附過(guò)程和氫氣的脫附過(guò)程都更容易發(fā)生。采用電沉積方式,以多孔鎳為基體,依托多孔鎳高孔隙,高比表面積的特點(diǎn),采用硬模板法,制備了多孔Ni-Sn/MoS₂析氫電極。研究了Ni-Sn/MoS₂鍍層沉積速率、表面形貌及析氫性能的影響。制備的多孔Ni-Sn/MoS₂電極保留了多孔鎳的多孔結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)平板鎳電極相比,具有更大的比表面積,具備良好的析氫性能。采用極化曲線,Tafel曲線,電化學(xué)阻抗譜等電化學(xué)方法,研究了多孔Ni-Sn/MoS₂在1 M NaOH溶液中的析氫電化學(xué)行為。結(jié)果顯示,析氫性能最優(yōu)的鍍液配方為:M... 

【文章來(lái)源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 氫氣的制備方法
        1.1.1 化石燃料制氫
        1.1.2 生物能源制氫
        1.1.3 電解水制氫
    1.2 析氫電極材料研究進(jìn)展
        1.2.1 合金電極材料
        1.2.2 多孔電極材料
    1.3 多孔材料的制備方法
        1.3.1 溶出法
        1.3.2 氫氣泡模板法
        1.3.3 硬模板法
    1.4 電沉積錫研究進(jìn)展
    1.5 鎳基復(fù)合電沉積研究進(jìn)展
    1.6 復(fù)合電沉積機(jī)理研究現(xiàn)狀
    1.7 本課題研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 預(yù)處理
        2.2.2 電沉積工藝試驗(yàn)
    2.3 測(cè)試方法
        2.3.1 鍍層沉積速率
        2.3.2 鍍層外觀和表面形貌
        2.3.3 鍍層表面粗糙度
        2.3.4 電沉積機(jī)理
        2.3.5 析氫性能測(cè)試
第3章 多孔Ni-Sn/MoS_2電極的制備及析氫性能研究
    3.1 檸檬酸鈉濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極的影響
        3.1.1 檸檬酸鈉濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極沉積速率的影響
        3.1.2 檸檬酸鈉濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極析氫性能的影響
    3.2 Sn離子濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極的影響
        3.2.1 Sn離子濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極沉積速率的影響
        3.2.2 Sn離子濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極析氫性能的影響
    3.3 Ni離子濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極的影響
        3.3.1 Ni離子濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極沉積速率的影響
        3.3.2 Ni離子濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極析氫性能的影響
    3.4 MoS_2微粒濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極的影響
        3.4.1 MoS_2微粒濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極沉積速率的影響
        3.4.2 MoS_2微粒濃度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極析氫性能的影響
    3.5 pH對(duì) Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極的影響
        3.5.1 pH對(duì) Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極沉積速率的影響
        3.5.2 pH對(duì) Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極析氫性能的影響
    3.6 電流密度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極的影響
        3.6.1 電流密度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極沉積速率的影響
        3.6.2 電流密度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極析氫性能的影響
    3.7 溫度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極的影響
        3.7.1 溫度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極沉積速率的影響
        3.7.2 溫度對(duì)Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電極析氫性能的影響
    3.8 最佳工藝條件下Ni-Sn/MoS_2性能表征
        3.8.1 掃描電鏡形貌分析
        3.8.2 三維顯微形貌及粗糙度分析
        3.8.3 鍍層成分分析
        3.8.4 析氫穩(wěn)定性分析
        3.8.5 析氫機(jī)理
    3.9 本章小結(jié)
第4章 Ni-Sn/MoS_2復(fù)合電沉積行為
    4.1 單元金屬電沉積行為研究
        4.1.1 極化曲線分析
        4.1.2 循環(huán)伏安曲線分析
    4.2 Sn-Ni二元合金電沉積行為研究
        4.2.1 極化曲線分析
        4.2.2 循環(huán)伏安曲線分析
        4.2.3 電化學(xué)阻抗譜分析
        4.2.4 計(jì)時(shí)電流曲線分析
    4.3 Ni-Sn/MoS_2復(fù)合鍍層電沉積行為研究
        4.3.1 極化曲線分析
        4.3.2 循環(huán)伏安曲線分析
        4.3.3 電化學(xué)阻抗譜分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
作者簡(jiǎn)介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3199546