| 题名 | 纳米多孔Ni、Ni-Co（Mo）基硫化物复合电极的制备及析氢性能研究 |
| 作者 | 汪帆 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 周琦 |
| 关键词 | 快速凝固 脱合金化 水热合成 复合电极 电催化析氢 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 伴随着社会经济的快速发展,化石燃料的大量使用造成一系列的环境问题,比如酸雨、雾霾、温室效应等,这些问题严重威胁人们的生活和身体健康。氢能作为一种清洁高效的二次能源一直备受关注。目前,电解水制氢是获取氢气的主要方式,但由于过电位的存在造成能量转化效率低,使得工业化制氢无法大规模生产。因此,提高电极材料的电催化析氢活性具有重要意义。本文通过真空熔炼与快速凝固的方法制备原子百分比为Ni100-x00-x Alx（x=70,75,80）、Ni10-xCox Al90（x=3,5,7）、Ni10-xMox Al90（x=3,5,7）的前驱体合金,然后将其浸入65℃,25 wt.%NaOH溶液中,保温32 h去除合金中的Al元素,得到不同形貌的纳米多孔N i、Ni-Co和Ni-Mo合金。最后,通过水热合成的方法制备不同形貌的纳米多孔Ni-S/Ni、Ni-Co-S/Ni-Co、Ni-Mo-S/Ni-Mo复合电极。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）等对电极的物相、元素组成、微观结构进行分析。结果表明,Ni-Al合金中由于Al含量的不同造成物相组成不同,Ni30Al70合金通过脱合金化后形成的骨架结构最小;Ni-Co-Al合金中三种不同Co含量的合金物相组成皆为Al和Co2Al9相,随着Co含量的增加,脱合金化后形成的骨架结构逐渐变小,Ni3Co7 Al90前驱体合金通过脱合金化获得最大的比表面积;在N i-Mo-Al合金中,由于Mo原子在脱合金化过程中扩散速率较低,阻碍Ni原子的扩散,所以得到的纳米多孔骨架结构较为细小,但当Mo含量过高时会导致骨架结构过度细化,造成骨架部分坍塌,比表面积下降。另外,S元素的加入使得在纳米多孔电极表面形成交错的纳米片结构。通过线性扫描伏安（LSV）、电化学阻抗（EIS）、恒电位阶跃（STEP）、计时电位（CP）等方法测试各个电极在1 mol·L-11 NaOH溶液中的电催化析氢性能、比表面积以及稳定性,结果表明,S元素的加入使得各复合电极的电催化析氢性能优于基体电极,在相同电流密度下,具有更低的析氢电位。同时,在一定程度上提高了电极的稳定性。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 76 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94992]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 汪帆. 纳米多孔Ni、Ni-Co（Mo）基硫化物复合电极的制备及析氢性能研究[D]. 2019. |
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