碱性水电解析氢活性阴极的研究
碱性水电解析氢活性阴极的研究【摘要】:在当前的制氢工业生产中,碱性水电解技术工业化早、技术成熟、设备成本低,但因为其能耗较高,限制了它的应用规模。降低能耗最有效的手段之一是制备出电
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ116.21
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-6
- 目录6-8
- 第一章 文献综述8-25
- 1.1 引言8
- 1.2 水电解发展历史和技术创新8-13
- 1.2.1 水电解发展历史8-11
- 1.2.2 最近的技术创新11-13
- 1.3 水电解过程13-15
- 1.3.1 水电解过程13-14
- 1.3.2 水电解槽内电路模拟14-15
- 1.4 电极动力学15-18
- 1.5 电极的材料与电极制备方法18-19
- 1.5.1 电极材料的发展18-19
- 1.5.2 电极制备方法19
- 1.6 研究趋势19-23
- 1.6.1 电极19-20
- 1.6.2 电催化剂20-22
- 1.6.3 电解质和添加剂22
- 1.6.4 气泡管理22-23
- 1.7 本文研究意义及内容23-25
- 1.7.1 研究意义23
- 1.7.2 研究内容23-25
- 第二章 实验方案与方法25-33
- 2.1 实验方案设计25-27
- 2.1.1 电极基体预处理25
- 2.1.2 电极基体的电沉积25-26
- 2.1.3 电镀配方与工艺26-27
- 2.2 实验设备与测量仪器27-29
- 2.3 阴极过电位测试29-31
- 2.3.1 阴极析氢过电位29
- 2.3.2 平衡电极电位的测量29-30
- 2.3.3 过电位的测量30-31
- 2.4 循环伏安曲线31-32
- 2.5 电化学参数分析32-33
- 第三章 Ni-Mo-S 活性阴极的实验研究33-54
- 3.1 活性阴极的析氢机理研究33-38
- 3.1.1 Ni-S 合金阴极的研究33-34
- 3.1.2 吸附和脱附理论34-36
- 3.1.3 析氢机理的电子理论研究36-37
- 3.1.4 活性阴极失活的原因及改善方式37-38
- 3.2 Ni-Mo-S 活性阴极的催化析氢性能38-52
- 3.2.1 电催化电极的要求及活性阴极基体的选择38-39
- 3.2.2 活性阴极基体的预处理以及电极制备39-40
- 3.2.3 电沉积工艺对电极表面的影响40-52
- 3.3 Ni-Mo-S 电极稳定性测试52-54
- 第四章 新型复合电极的研究54-72
- 4.1 新型复合电极的制备与研究54-60
- 4.1.1 复合镀层的制备54-55
- 4.1.2 电极预电解对其表面和性能的影响55-57
- 4.1.3 电极电催化性能的研究57-60
- 4.2 Ni-S-Zn 活性阴极的催化析氢性能60-71
- 4.2.1 Ni-S 阶段电流密度对活性阴极催化析氢性能的影响61-63
- 4.2.2 Ni-Zn 阶段电流密度对活性阴极催化析氢性能的影响63-65
- 4.2.3 Ni-S 阶段硫源浓度对活性阴极催化析氢性能的影响65-67
- 4.2.4 Ni-Zn 阶段锌源浓度对活性阴极催化析氢性能的影响67-69
- 4.2.5 电沉积温度对活性阴极催化析氢性能的影响69-71
- 4.3 Ni -S-Zn 电极与 Ni-Mo-S 电极的比较71-72
- 第五章 结论72-73
- 参考文献73-82
- 发表论文和参加科研情况说明82-83
- 致谢83
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