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碳毡基体上电沉积Ni-Mo合金及其催化析氢性能

2017-04-09王宏智张晓振张卫国姜世圣姚素薇

化学工业与工程 2017年1期

王宏智,张晓振,黄 波,张卫国,姜世圣,姚素薇

(天津大学化工学院 杉山表面技术研究室,天津 300072)

能源危机和环境问题的不断加剧使清洁能源氢能成为了研究的热点。氢能是一种清洁的二次能源,电解水制氢是实现大规模工业化制氢、获得氢能的重要手段,然而电解水制氢中的高能耗问题对析氢电极材料提出了挑战,因此研究开发具有高催化活性、成本低廉、能够有效降低析氢过电位的新型析氢电极材料显得十分重要[1-2]。近年来,关于析氢电极材料的研究受到人们的广泛关注[3-6]。Ni-Mo合金电极因其优异的催化析氢性能被国内外深入研究[7-9]。电沉积镍钼合金具有电极制备简单、成本低廉、镀层均匀且具有良好的电催化活性和稳定性而广受青睐。但水溶液体系中电沉积制备的电极材料易发生氢脆现象,从而影响到材料的实际应用。

离子液体(Ionic Liquids)因其电势窗口宽、蒸汽压低、热稳定性好、不易燃、离子电导率高、液态温度范围宽等优点,在金属电沉积方面受到越来越多的关注[10-15]。深共融溶剂[16-17]作为离子液体的一种,除了具备离子液体的优点外,它对空气和水的稳定性使其在金属沉积方面颇具优势。之前的报道主要是在深共融溶剂中电沉积合金[18-22],但对沉积的合金进行催化析氢性能研究却很少。作为深共融溶剂的一种,胆碱类离子液体价格低廉且无污染。本课题组曾采用胆碱类离子液体在铜基材上制备出催化析氢性能优良的Ni-Mo合金[23],但铜基材成本较贵。……

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