泡沫析氢材料的制备及性能研究

《泡沫析氢材料的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号：10532学号：S11112021密级：湖南大学硕士学位论文泡沫析氢材料的制备及性能研究学位申请人姓名：匿送主导师姓名及职称：匿菹左数援培养单位：丝堂化王堂院专业名称：应用他堂论文提交日期：2Q!垒生5旦21旦论文答辩日期：2Q!垒生§旦2窆旦答辩委员会主席：陵全垡熬援PrepationoffoamhydrogeneVolutionelectrodesandstudyoftheirlaydrogenevolutlonbellavlor●．●●byTANGxingyuB．E．(HunanUniversityofte

2、chnology)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringAppliedChemistryintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorCHENFancaiMay,2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任

3、何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者魏沪雾詹嘞删年绡厂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在么年解密后适用本授权书。2、不保捌(请在

4、以上相应方框内打“、／”)作者签名：庐寥鸟日期：州华年多月广日导师签名：№矧日期．洲年∥月f日f⋯硕士学位论文摘要随着石油、煤炭等化石燃料日益消耗及燃烧化石能源带来的环境问题日益严重，各国都在大力发展水电、核能、太阳能、风能等清洁的新能源。但这些新能源最终转化为电能，电能存储较难，需要转化为其他可储存的形式，而电解水制氢很好的解决从新能源到可储存能源的问题。氢气能以气体、液体、固体的形式储存，且能像化石能源一样被燃烧，也可以做成燃料电池被利用。电解水制氢由于析氢电极过电位较高，导致电解效率较低。本文通过制备Ni—Mo—W、

5、Ni．Mo．Co三元合金电极与Mo／Ni—Mo复合电极用来降低析氢过电位，研究了电极在30％KOH溶液中的析氢性能，采用XRD、SEM、EDS对电极的形貌、晶态、成分进行表征。采用电沉积的方法制备了Ni．Mo．W、Ni．Mo．Co三元合金。通过正交实验及单因素实验对电沉积制备的三元合金的析氢性能进行了研究，确定了最佳工艺。在最佳工艺参数下制备的Ni．Mo．W、Ni．Mo．Co合金进行研究，SEM观察表明W、Co的引入镀层表面变的光滑，Co的引入减少了镀层的裂纹；EDS元素分析结果表明，Ni．Mo．W合金组成为Ni82．3M

6、ol6．9Wo．78，Ni．Mo．Co合金组成为Ni87．6M05．2C07．1。XRD测试结果表明，Ni—Mo．W、Ni．Mo—Co三元合金的晶粒较细；电化学性能测试表明Ni．Mo．W、Ni．Mo．Co的析氢活性略好于Ni—Mo二元合金，Ni．Mo．W、Ni．Mo．Co在电流密度为200mA·cm龙时的析氢过电位T1200分别为240mV、241mV，比Ni．Mo二元合金降低10mV左右。采用复合镀的方法制备了Mo／Ni．Mo复合电极，对此电极进行SEM、EIS及Tafel曲线测试。SEM观察表明，电极表面存在大量胞状突

7、起，极大的提高了电极的表面积；EIS表明其反应阻抗为0．383f2·cm2，扩散阻抗为1．021t2·cm2，说明Mo／Ni．Mo复合电极扩散过程为反应的控制步骤；Tafel测试表明Mo／Ni。Mo复合电极具有较高的析氢催化活性，其析氢过电位11200为202mV，比Ni．Mo合金电极降低50mV。应用电化学测试方法对泡沫镍、平板镍、Ni．Mo合金电极、Mo／Ni复合电极、Mo／Ni．Mo复合电极进行研究。通过对泡沫镍的开路电位的研究，可知电极表面能吸附氢分子及活泼氢原子，电极与氢分子的吸附键很弱，与活泼氢原子的吸附键较强

8、。通过不同温度下对Mo／Ni复合电极的测试表明，电极表面吸附活泼氢原子的数量影响电极的析氢活性。关键词：新能源、析氢电极、Ni—Mo—W三元合金电极、Ni-Mo—Co三元合金电极、Mo／Ni—Mo复合电极、吸附n高活性泡沫镍基析氢电极的制各及性能研究AbstractWiththedecreasingof