采用恒电流电沉积方法制备Ni-S电极,通过极化曲线研究了硫脲质量浓度、电流密度、镀液温度、电沉积时间等对Ni-S电极析氢性能的影响,获得了较佳的制备工艺:NiSO4·6H2O187.2g/L,硫脲100g/L,H3BO340g/L,NaCl 20g/L,pH=4,电流密度30 mA/cm2,镀液温度55℃和电沉积时间120 min.通过扫描电镜、能谱分析和X射线衍射对Ni-S镀层进行了表征,比较了在不同电流密度下,Ni-S电极和纯镍电极、低碳钢电极在25℃、6 mol/L NaOH溶液中的析氢过电位,并时Ni-S电极的电化学性能进行了研究.结果表明,Ni-S镀层结构致密,呈现出明显的非晶态,主要由Ni和S元素组成,其中S含量为13.61%.当电流密度为100 mA/cm2时,Ni-S电极的析氢过电位比纯镍电极低309 mV,比低碳钢电极低354 mV.在60～90℃内,随着电解液温度的升高,Ni-S电极的析氢过电位降低,90℃时析氢过电位为63 mV.电极反应在不同的电流密度下遵循不同的反应机理,当电流密度为0.1～1.0 A/cm2时,析氢反应的表观活化能为19.57 kJ/mol.在150 mV的过电位下,电极的阻抗谱由2个容抗弧构成,含有Hads赝电容.
参考文献
| [1] | 池凤东.实用氢化学[M].北京:国防工业出版社,1996 |
| [2] | Hu CC.;Wu YR. .Bipolar performance of the electroplated iron-nickel deposits for water electrolysis[J].Materials Chemistry and Physics,2003(3):588-596. |
| [3] | SHAFIA HOOR F;ARAVINDA C L;AHMED M F et al.Fe-P and Fe-P-Pt co-deposits as hydrogen electrodes in alkaline solution[J].Journal of Power Sources,2001,103(01):147-149. |
| [4] | 刘萍,唐致远,宋全生,赵孟,王媛媛.Ni-Mo合金电极的制备条件对其析氢性能的影响[J].电镀与精饰,2006(03):11-14. |
| [5] | 高润生;苏清茂;张斌.低氢过电位Raney Ni-Mo活性阴极的研究[J].氯碱工业,1994(03):9-11. |
| [6] | 王龙彪;黄清安;陈永言 等.电沉积镍-钴-磷合金析氢反应电催化行为的研究[J].电镀与涂饰,1998,17(04):1-3,11. |
| [7] | 何捍卫,刘红江,刘芳,周科朝.泡沫镍基镍硫合金涂层形貌、结构和析氢性能研究[J].功能材料,2006(01):87-91. |
| [8] | 杜敏,高荣杰,蒲艳丽.电沉积Ni-S合金作碱液电解活性阴极的研究进展[J].腐蚀科学与防护技术,2001(z1):543-封3. |
| [9] | WEN T-C;LIN S-M;TSAI J-M .Sulphur content and the hydrogen evolving activity of NiSx deposits using statistical experimental strategies[J].Journal of Applied Electrochemistry,1994,24(03):233-238. |
| [10] | Qing Han;Kuiren Liu;Jianshe Chen;Xujun Wei .A study on the electrodeposited Ni-S alloys as hydrogen evolution reaction cathodes[J].International journal of hydrogen energy,2003(11):1207-1212. |
| [11] | 曹寅亮,王峰,刘景军,王建军,张良虎,覃事永.镍硫析氢活性阴极的电化学制备及其电催化机理[J].物理化学学报,2009(10):1979-1984. |
| [12] | 马强;巴俊洲;蒋亚雄.电沉积Ni-S合金析氢阴极的初步摸索研究[J].舰船防化,2008(01):1-6. |
| [13] | 杜敏,高荣杰.非晶态Ni-S合金在碱液中析氢反应（HER）机理的研究[J].青岛海洋大学学报(自然科学版),2003(06):961-968. |
| [14] | 韩庆,陈建设,刘奎仁,李鑫,魏绪钧.电沉积非晶态Ni-S-Co合金在碱性介质中的析氢反应[J].金属学报,2004(03):331-336. |
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