發(fā)布時間：2017-03-27 01:03

  本文關(guān)鍵詞：Ni-Co-Sn和Ni-Fe-Sn合金電極的制備及其析氫性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并利用的能源主要有煤、石油、天然氣等,這些能源都屬化石燃料的范疇。這些年隨著化石能源的消耗以及它們在使用過程中帶來的環(huán)境污染問題,迫使人們著手研究開發(fā)新的、可代替化石燃料的可再生能源。氫氣由于其制備原材料廉價、燃燒后對環(huán)境無污染等優(yōu)點,被當(dāng)做目前最理想的新能源而廣泛研究。電解水制氫是工業(yè)中制備氫氣最廣泛采用的方法之一。但是電解水制氫在制備過程中存在析氫過電位,需要提供大量的能量。為降低能耗,提高經(jīng)濟(jì)效益,順應(yīng)國家“節(jié)能減排”的政策,研究制備出具有高催化活性的析氫電極具有極為重要的現(xiàn)實意義。鎳基合金是一類具有優(yōu)異電化學(xué)性能的電催化析氫材料。近年來,人們從能量因素和幾何因素兩方面考慮,積極研發(fā)具有高析氫活性的鎳基電極,使得鎳基合金得到了極大地發(fā)展。本文選用工藝簡單、成本低、環(huán)保無污染的電沉積法制備Ni-Co-Sn和Ni-Fe-Sn合金電極,采用XRD、EDS等方法對樣品的結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行了表征,并對合金電極在堿性溶液中的析氫性能進(jìn)行了研究。探討了鍍液中金屬離子濃度、電流密度、鍍液pH值、沉積時間以及沉積溫度對合金電極的微結(jié)構(gòu)和析氫性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):對于在不同工藝條件制成的Ni-Co-Sn合金電極,當(dāng)鍍液成分為NiSO4·6H2O(0.075 M),CoSO4·7H2O(0.02M),SnSO4(0.0083M),沉積時間t=5 min,電流密度為0.02 mA/cm2,溫度T=60℃,鍍液的pH值為6.5時得到的合金電極的析氫性能最好。對于在不同工藝條件制成的Ni-Fe-Sn合金電極,當(dāng)鍍液成分為NiSO4·6H2O(0.075 M),FeSO4·7H2O(0.05M),SnSO4(0.0083 M),沉積時間t=5 min,電流密度為0.2 mA/cm2,溫度T=60℃,pH值為8.0時得到的電極的析氫性能最好。
【關(guān)鍵詞】：電解水 析氫催化活性 鎳基合金 Ni-Co-Sn Ni-Fe-Sn
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ116.2;TG146.15
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 析氫材料研究的背景與意義8-9
• 1.2 析氫材料的研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 現(xiàn)有的高析氫催化活性電極材料9-13
• 1.2.2 高活性析氫電極材料的制備方法13-14
• 1.3 本課題的研究目的和內(nèi)容14-16
• 第二章 樣品的制備與表征16-22
• 2.1 實驗儀器及藥品16-17
• 2.1.1 實驗中所用到的主要儀器16
• 2.1.2 實驗中所需藥品試劑16-17
• 2.2 實驗裝置17-18
• 2.3 合金電極的制備18
• 2.3.1 電極的前期處理18
• 2.3.2 合金電極的制備18
• 2.4 合金電極的微結(jié)構(gòu)及電化學(xué)特性表征18-22
• 2.4.1 X射線衍射(XRD)19
• 2.4.2 能譜分析儀(EDS)19-20
• 2.4.3 電化學(xué)性能研究20-22
• 第三章 Ni-Co-Sn合金電極的制備和析氫性能研究22-35
• 3.1 金屬離子濃度對Ni-Co-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響22-25
• 3.2 電流密度對Ni-Co-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響25-27
• 3.3 鍍液的酸堿度對Ni-Co-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響27-29
• 3.4 沉積時間對Ni-Co-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響29-31
• 3.5 沉積溫度對Ni-Co-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響31-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第四章 Ni-Fe-Sn合金電極的制備和析氫性能研究35-49
• 4.1 金屬離子濃度對Ni-Fe-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響35-38
• 4.2 電流密度對Ni-Fe-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響38-41
• 4.3 鍍液的酸堿度對Ni-Fe-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響41-43
• 4.4 沉積時間對Ni-Fe-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響43-45
• 4.5 沉積溫度對Ni-Fe-Sn合金電極微結(jié)構(gòu)及析氫性能的影響45-47
• 4.6 本章小結(jié)47-49
• 第五章 總結(jié)與展望49-52
• 5.1 總結(jié)49-51
• 5.2 展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 致謝55

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 朱艷兵;隋然;王杰鵬;張愛國;馬強(qiáng);梅林;;Ni-Sn合金的電沉積過程與析氫性能研究[J];電鍍與精飾;2015年04期

2 張衛(wèi)國;尚云鵬;劉麗娜;姚素薇;王宏智;;電化學(xué)法制備Ni-W-P納米線陣列電極及其催化析氫性能[J];物理化學(xué)學(xué)報;2011年04期

3 馬強(qiáng);張躍興;隋然;魏海興;;多孔基Ni-Sn合金析氫陰極的研究[J];艦船防化;2010年05期

4 張學(xué)會;劉崢;王國瑞;張京迪;;脈沖電沉積制備Ni-W-Fe-La納米晶析氫電極材料[J];材料保護(hù);2010年06期

5 單忠強(qiáng);劉彥杰;田建華;吳鋒;周振芳;李軍;;非晶態(tài)Ni-S-Mn三元合金電極析氫行為[J];應(yīng)用化學(xué);2006年10期

6 錢文鯤,王為;二元鎳基合金鍍層析氫性能的研究[J];電鍍與精飾;2005年02期

  本文關(guān)鍵詞：Ni-Co-Sn和Ni-Fe-Sn合金電極的制備及其析氫性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：269613