电沉积纳米镍合金在模拟海水溶液中的析氢性能.pdf

《电沉积纳米镍合金在模拟海水溶液中的析氢性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)SeptemberActaPs．一Chim．Sin．2010，26(9)：2375—23802375【Article】www．whxb．pku．edu．cn电沉积纳米镍合金在模拟海水溶液中的析氢性能宋利君盂惠民1，2(北京科技大学腐蚀与防护中心表面科学与技术研究所，北京100083北京市腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室，北京100083)摘要：采用电沉积法获得Ni、Ni—Fe和Ni—Fe—C合金镀层电极，在90℃模拟海水(0．5mol·L～NaC1，pH=12)t~稳态极化曲线表明Ni—Fe—C合金电极具有最好的析

2、氢催化性能．通过扫描电子显微镜(sEM)观察电极表面形貌、x射线衍射(XRD)与高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析合金的成分和晶体结构，发现电极材料的晶粒尺寸影响析氢催化性能，晶粒尺寸越小析氢催化活性越好．用电化学阻抗方法(EIS)研究电极析氢催化性能的本质原因，结果表明电极表面活性点数目和电极的本质电催化活性对合金电极析氢催化活性有重要的影响．关键词：电沉积；催化活性；析氢反应；纳米镍合金中图分类号：0646；TQ153．2Electr0depositi0nOfNan0crystaUineNickelAlloysandTheirHydrogenEvolu

3、tioninSimulatedSeawaterSolutionSONGLi—JunMENGHui．Min2(CorrosionandProtectionCenter,LaboratoryforCorrosion—ErosionandSurfaceTechnology，UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083．PR．China；ZBeijingKeyLaboratoryfo，Corrosion—ErosionandSurfaceTechnologyBeUing100083，P．R．China)Ab

4、stract：Ni，Ni—Fe，andNi—Fe—Calloyelectrodeswerepreparedbyelectrodeposition．PolarizationcurvesshowedmattheNi—Fe—Calloyelectrodeshowedthebestelectrocatalyticactivityforthehydrogenevolutionreaction(HER)insimulatedseawatersolution(0．5mol。L～NaC1，pH=12)atatemperatureof90℃．Theefectsofmorphol

5、ogy，composition，andcrystalstructureonhydrogenevolutionwerestudiedbyscanningelectronmicroscope(SEM)，X—raydiffraction(XRD)．highresolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)．WefoundthatthegrainsizeoftheelectrodesaffectedtheirelectrocatalyticactivityfortheHER．Asmallergrainsizebenefite

6、dthecatalyticperformance．Electrochemicalimpedancespectroscopy(EIS1indicatedthatanincreaseinactivesitesandintrinsicelectrocatalyticactivitywasimportantforamaiorincreaseintheelectrodecatalyticactivityfortheHER．KeyWords：ElectrodeposItion；Catalyticactivity；Hydrogenevolutionreaction；Nano

7、crystallinenickelalloy氢能是人类能够从自然界获取的储量最丰富且重要降低超电势的因素之一．已有的析氢阴极材料高效的能源，用氢能代替目前所用的化石燃料，既能主要包括贵金属及其合金和过渡金属及其合金材料解决化石能源短缺又不带来任何环境负担，最有希两大类．贵金属析氢超电势低，具有优异的电化学望成为21世纪人类所企求的清洁能源．目前丁业化催化活性，但由于贵金属价格昂贵，限制了其广泛应生产氢气的能耗高，降低电解槽的超电势是降低成用．研究发现，过渡金属特别是不含贵金属的镍及其本，减少能耗的主要途径，电解槽的阴极材料是至关合金具有低析氢超电势和低成本的双

8、重优势．Received：March3