目的采用直流電沉積法在銅基底上制備鎳-鉬-鋅三元合金電極,提高電解水析氫過(guò)程中陰極電極的效率。方法使用電化學(xué)工作站研究不同電沉積工藝參數(shù)對(duì)鎳-鉬-鋅三元合金鍍層析氫性能的影響,使用掃描電鏡（SEM）、X射線衍射分析儀（XRD）、能譜儀（EDS）對(duì)合金鍍層表面形貌、相結(jié)構(gòu)及元素含量進(jìn)行表征。通過(guò)線性掃描伏安法（LSV）對(duì)析氫過(guò)電位進(jìn)行測(cè)量,采用塔菲爾極化獲得塔菲爾斜率,采用電化學(xué)阻抗法（EIS）表征合金鍍層的析氫催化性能。結(jié)果最佳工藝參數(shù)為:溫度45℃,p H=10.5,電流密度100 mA/cm²。該合金在10 mA/cm²下相對(duì)氫標(biāo)電位僅為139 mV,塔菲爾斜率為103 mV/dec,活化電極電阻（Rct）隨著電壓的升高而降低。合金中Ni、Mo和Zn的原子比分別為68.23%、10.09%和21.68%。合金鍍層為非晶結(jié)構(gòu),表面是納米級(jí)顆粒堆疊而成的粗糙形貌。結(jié)論不同的工藝參數(shù)對(duì)Ni-Mo-Zn電極析氫性能有著重大影響,其析氫性能隨著p H值的升高而上升,隨著電流密度的升高而先增后減,隨著電沉積溫度的升高而上升。Ni-Mo-Zn高的析氫性...

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圖1 電沉積溫度對(duì)Ni-Mo-Zn合金鍍層析氫性能的影響

圖1所示為不同電沉積溫度下制備的Ni-Mo-Zn合金電極的LSV曲線。結(jié)果表明，隨著電沉積溫度的升高，所獲得的Ni-Mo-Zn合金電極析氫性能提高。隨著溫度的升高，擴(kuò)散層離子濃度和電流效率均提高，易于形成晶粒更加細(xì)小的電沉積層，有利于合金電極析氫性能的提高。圖2為不同電沉積溫度下....

圖2 不同電沉積溫度下合金電極的XRD圖

圖1電沉積溫度對(duì)Ni-Mo-Zn合金鍍層析氫性能的影響圖3為不同電沉積溫度下制備的合金電極的掃描電鏡圖。圖3a所示鍍層由球型顆粒堆垛而成，晶粒大小均勻，表面有較大的縫隙，并未將整個(gè)表面完全覆蓋。圖3b中，合金表面晶粒由球型顆粒向不規(guī)則多邊形顆粒轉(zhuǎn)變，裂縫消失，晶粒間晶界明顯，完....

圖3 不同電沉積溫度下合金鍍層的掃描電鏡圖

圖3為不同電沉積溫度下制備的合金電極的掃描電鏡圖。圖3a所示鍍層由球型顆粒堆垛而成，晶粒大小均勻，表面有較大的縫隙，并未將整個(gè)表面完全覆蓋。圖3b中，合金表面晶粒由球型顆粒向不規(guī)則多邊形顆粒轉(zhuǎn)變，裂縫消失，晶粒間晶界明顯，完全覆蓋基體表面。而圖3c中晶粒更加細(xì)小，由多邊形向小角度....

圖4 電沉積pH對(duì)Ni-Mo-Zn合金鍍層析氫性能的影響

圖4為不同pH值下制備的合金鍍層的LSV曲線，結(jié)果表明，pH值為10.5時(shí)，合金鍍層的析氫性能最好。圖5為不同pH下的Ni-Mo-Zn合金鍍層的XRD圖譜。三條曲線基本形狀一致，說(shuō)明合金鍍層物相結(jié)構(gòu)基本一致，在2θ≈25°～35°有一明顯的“饅頭”峰，且在此峰中間包含了MoO3晶....

本文編號(hào)：4016593