添加剂法降低水电解中析氧过电位的研究
添加剂法降低水电解中析氧过电位的研究【摘要】:氢能是洁净能源,利用自然界可再生的水资源制取氢是人类未来的首选方法。但目前水电解制氢能耗较大,寻求水电解制氢的节能新途径意义重大。提高
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ116.21
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 前言8-9
- 第一章 文献综述9-28
- 1.1 水电解制氢9-11
- 1.1.1 反应原理9
- 1.1.2 工业水电解制氢的主体9-10
- 1.1.2.1 电解槽9-10
- 1.1.2.2 电解液10
- 1.1.3 槽电压10-11
- 1.2 降低析氢过电位的研究11-14
- 1.2.1 电化学还原析氢机理11-12
- 1.2.2 提高阴极析氢活性的方法12-14
- 1.2.2.1 采用高活性析氢阴极材料12-13
- 1.2.2.2 析氢阴极的表面修饰13
- 1.2.2.3 在阴极电解液中添加有催化作用的物质13-14
- 1.3 降低水电解制氢中阳极析氧过电位的研究14-21
- 1.3.1 电化学析氧的机理14-18
- 1.3.1.1 研究电化学析氧过程的困难14-15
- 1.3.1.2 较通行的析氧过程理论15-17
- 1.3.1.3 析氧过程的机理17-18
- 1.3.2 提高阳极析氧活性的方法18-21
- 1.3.2.1 析氧阳极材料的研究18-19
- 1.3.2.2 析氧阳极的表面修饰19-20
- 1.3.2.3 添加剂法降低析氧阳极过电位20-21
- 1.4 表面活性剂及其在电化学中的应用21-27
- 1.4.1 表面活性剂的分类21-24
- 1.4.1.1 阳离子型表面活性剂21-23
- 1.4.1.2 阴离子型表面活性剂23
- 1.4.1.3 非离子表面活性剂23-24
- 1.4.1.4 两性离子型表面活性剂24
- 1.4.2 表面活性剂在溶液中的状态性质24-26
- 1.4.3 表面活性剂在电化学中的应用26-27
- 1.5 论文选题与研究内容27-28
- 第二章 实验方法28-33
- 2.1 实验药品与仪器28-29
- 2.1.1 实验药品与原料28
- 2.1.2 实验仪器28-29
- 2.2 实验装置的准备29-30
- 2.3 电化学测试30-33
- 2.3.1 测试系统30-31
- 2.3.2 阳极极化曲线的测定31-32
- 2.3.2.1 电极的预处理31-32
- 2.3.2.2 含有表面活性剂的碱溶液的配制32
- 2.3.2.3 实验方法32
- 2.3.3 阴极极化曲线的测定32-33
- 第三章 实验结果与讨论33-53
- 3.1 表面活性剂对析氧过电位的影响33-41
- 3.1.1 阳离子表面活性剂对析氧过电位的影响34-37
- 3.1.1.1 CTAB 对析氧过电位的影响34
- 3.1.1.2 CTAC 对析氧过电位的影响34-36
- 3.1.1.3 Aliquat 336~(?)对析氧过电位的影响36
- 3.1.1.4 LTAC 对析氧过电位的影响36-37
- 3.1.2 阴离子表面活性剂对析氧过电位的影响37-39
- 3.1.2.1 SDS 对析氧过电位的影响37
- 3.1.2.2 SDBS 对析氧过电位的影响37-39
- 3.1.3 非离子表面活性剂对析氧过电位的影响39-41
- 3.1.3.1 Triton X-100 对析氧过电位的影响39
- 3.1.3.2 Span60 对析氧过电位的影响39-40
- 3.1.3.3 Tween20 对析氧过电位的影响40-41
- 3.2 表面活性剂对阴极析氢过电位的影响41-43
- 3.3 进一步考察 Aliquat 336? 对水电解的促进作用43-47
- 3.3.1 电解液浓度的影响43-46
- 3.3.2 电解液温度的影响46-47
- 3.3.3 电解时间的影响47
- 3.4 机理的分析47-53
- 3.4.1 溶剂化重组过程48-50
- 3.4.2 胶团化作用50-53
- 第四章 结 论53-54
- 参考文献54-59
- 发表论文59-60
- 致谢60
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