泡沫鎳上原位合成硒化鎳與電解水性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-06 17:27
過渡金屬硒化物已被認(rèn)為是一類極具發(fā)展前景的電解水催化劑。以泡沫鎳為基底和鎳源,通過一步水熱法在泡沫鎳上負(fù)載硒化鎳制備電催化劑(記為Ni-Se@NF)。掃描電鏡圖表明,在泡沫鎳表面原位生長合成了一層納米顆粒;X射線衍射和X射線光電子能譜表征證明該層納米顆粒為Ni0.85Se和Ni3Se2。在1 mol·L-1KOH電解質(zhì)中,對Ni-Se@NF電極進(jìn)行了雙催化電解水性能測試。Ni-Se@NF電極的析氫電流密度10 mA·cm-2時(shí)的超電勢為153 mV,析氧電流密度50 mA·cm-2時(shí)的超電勢為340 mV,并表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。
【文章來源】:精細(xì)化工中間體. 2020,50(03)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
泡沫鎳(a,b)和Ni-Se@NF(c,d)的SEM圖
圖1 泡沫鎳(a,b)和Ni-Se@NF(c,d)的SEM圖由圖2可知,在2θ為44.5°、51.8°和76.4°處的衍射峰分別對應(yīng)立方晶型金屬單質(zhì)Ni(PDF#04-0850)的(111)、(200)和(220)晶面。這些衍射峰強(qiáng)度高、半峰寬度小,是由于作為基底的金屬單質(zhì)Ni的結(jié)晶度高和含量大。除上述來自金屬泡沫Ni基底的衍射峰外,其他衍射峰可分別歸屬于六方晶型Ni0.85Se(PDF#18-0888)和六方晶型Ni3Se2(PDF#19-0841)。其中,在2θ為33.1°、44.9°、50.5°、60.2°和61.8°等處的衍射峰分別歸屬于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°等處的衍射峰分別對應(yīng)于Ni3Se2的(101)、(110)、(012)、(021)和(003)等晶面。
XPS表征可分析材料的表面化學(xué)組成和元素的結(jié)合狀態(tài)。在Ni-Se@NF樣品的Ni 2p的高分辨XPS圖(圖3a)中,在結(jié)合能852.4 eV出的峰歸屬于泡沫金屬Ni基底。剩余擬合的4個(gè)峰中,在873.3 eV和855.4 eV處的2個(gè)主峰分別屬于Ni2p1/2和Ni2p3/2,其他2個(gè)小峰屬于相應(yīng)的衛(wèi)星峰,這些結(jié)果表明在硒化鎳中Ni2+和Ni3+和共存[26]。在圖3b的Se 3d XPS譜圖中,在54.8 e V和54.1 e V處擬合所得的2個(gè)強(qiáng)峰分別對應(yīng)Se 3d3/2和Se 3d5/2,說明Se元素主要以Se2-形態(tài)存在;在59.0 e V處的強(qiáng)度低且寬的峰源自Se-O鍵,是由于材料表面暴露在空氣中部分氧化所致。上述表征結(jié)果均表明成功合成了Ni-Se@NF復(fù)合材料。3.2 Ni-Se@NF材料的電解水性能
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電解水制氫MoS2催化劑研究與氫能技術(shù)展望[J]. 王培燦,雷青,劉帥,王保國. 化工進(jìn)展. 2019(01)
[2]電解水析氫非鉑催化劑的設(shè)計(jì)與發(fā)展[J]. 熊昆,高媛,周桂林. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]堿性電解水析氫電極的研究進(jìn)展[J]. 張開悅,劉偉華,陳暉,張博,劉建國,嚴(yán)川偉. 化工進(jìn)展. 2015(10)
[4]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)
[5]含硒廢水處理新方法[J]. 羅保明,李琳,許穎. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2008(09)
本文編號:3326182
【文章來源】:精細(xì)化工中間體. 2020,50(03)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
泡沫鎳(a,b)和Ni-Se@NF(c,d)的SEM圖
圖1 泡沫鎳(a,b)和Ni-Se@NF(c,d)的SEM圖由圖2可知,在2θ為44.5°、51.8°和76.4°處的衍射峰分別對應(yīng)立方晶型金屬單質(zhì)Ni(PDF#04-0850)的(111)、(200)和(220)晶面。這些衍射峰強(qiáng)度高、半峰寬度小,是由于作為基底的金屬單質(zhì)Ni的結(jié)晶度高和含量大。除上述來自金屬泡沫Ni基底的衍射峰外,其他衍射峰可分別歸屬于六方晶型Ni0.85Se(PDF#18-0888)和六方晶型Ni3Se2(PDF#19-0841)。其中,在2θ為33.1°、44.9°、50.5°、60.2°和61.8°等處的衍射峰分別歸屬于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°等處的衍射峰分別對應(yīng)于Ni3Se2的(101)、(110)、(012)、(021)和(003)等晶面。
XPS表征可分析材料的表面化學(xué)組成和元素的結(jié)合狀態(tài)。在Ni-Se@NF樣品的Ni 2p的高分辨XPS圖(圖3a)中,在結(jié)合能852.4 eV出的峰歸屬于泡沫金屬Ni基底。剩余擬合的4個(gè)峰中,在873.3 eV和855.4 eV處的2個(gè)主峰分別屬于Ni2p1/2和Ni2p3/2,其他2個(gè)小峰屬于相應(yīng)的衛(wèi)星峰,這些結(jié)果表明在硒化鎳中Ni2+和Ni3+和共存[26]。在圖3b的Se 3d XPS譜圖中,在54.8 e V和54.1 e V處擬合所得的2個(gè)強(qiáng)峰分別對應(yīng)Se 3d3/2和Se 3d5/2,說明Se元素主要以Se2-形態(tài)存在;在59.0 e V處的強(qiáng)度低且寬的峰源自Se-O鍵,是由于材料表面暴露在空氣中部分氧化所致。上述表征結(jié)果均表明成功合成了Ni-Se@NF復(fù)合材料。3.2 Ni-Se@NF材料的電解水性能
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電解水制氫MoS2催化劑研究與氫能技術(shù)展望[J]. 王培燦,雷青,劉帥,王保國. 化工進(jìn)展. 2019(01)
[2]電解水析氫非鉑催化劑的設(shè)計(jì)與發(fā)展[J]. 熊昆,高媛,周桂林. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]堿性電解水析氫電極的研究進(jìn)展[J]. 張開悅,劉偉華,陳暉,張博,劉建國,嚴(yán)川偉. 化工進(jìn)展. 2015(10)
[4]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)
[5]含硒廢水處理新方法[J]. 羅保明,李琳,許穎. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2008(09)
本文編號:3326182
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