国内外泡沫镍催化析氧材料研究现状
《镍钴铁基电催化剂的构筑及析氧性能研究》范文

《镍钴铁基电催化剂的构筑及析氧性能研究》篇一摘要:本文研究了镍钴铁基电催化剂的构筑过程,以及其析氧性能。
通过不同的合成方法和工艺参数,制备了具有不同形貌和组成的电催化剂,并对其结构、组成和电化学性能进行了详细分析。
实验结果表明,通过优化合成条件和组成比例,可以有效提高电催化剂的析氧性能。
本文的研究结果为进一步开发高效、稳定的电催化剂提供了理论依据和实验支持。
一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重,开发高效、清洁、可持续的能源转换和存储技术已成为当前研究的热点。
其中,电催化技术因其高效率、低能耗和环保性而备受关注。
电催化剂作为电催化技术的核心组成部分,其性能的优劣直接影响到电催化过程的效率和效果。
因此,研究开发高效、稳定的电催化剂具有重要的科学意义和应用价值。
近年来,镍钴铁基电催化剂因其具有较高的活性、稳定性和抗腐蚀性而备受关注。
然而,其制备工艺和性能优化仍需进一步研究。
本文以镍钴铁基电催化剂为研究对象,通过构筑不同形貌和组成的电催化剂,研究其析氧性能,以期为开发高效、稳定的电催化剂提供理论依据和实验支持。
二、材料与方法1. 材料准备选用镍、钴、铁等金属盐作为原料,通过合适的配比和工艺制备前驱体溶液。
同时,选择适当的碳载体(如碳纳米管、石墨烯等)进行复合。
2. 合成方法采用共沉淀法、水热法等合成方法,通过控制反应温度、时间、pH值等参数,制备出具有不同形貌和组成的镍钴铁基电催化剂。
3. 结构与组成分析利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对电催化剂的结构和组成进行分析。
4. 电化学性能测试采用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)等电化学测试方法,评估电催化剂的析氧性能。
三、结果与讨论1. 形貌与结构分析通过SEM、TEM等手段观察发现,不同合成方法和工艺参数制备的电催化剂具有不同的形貌和结构。
其中,共沉淀法制备的电催化剂呈现出较为均匀的颗粒状结构,而水热法则可制备出具有特定形貌的纳米片或纳米线结构。
Ni-Fe 合金泡沫的制备及电解水析氧性能研究

slope 126.12 mV/decade in alkaline solution with excellent long-term stability. Without any complex electrode preparation
processes and binders, NiFe alloy foam is much convenient to use as anode of water splitting in alkaline media for industrial
also has seriously led to the higher overpotential when applying to the OER. Herein, a novel method using polyurethane (PU)
sponge as electroplating was carried out to design NiFe alloy foam with different Fe content for OER. The physical properties
YANG Xiao-meng1 ,LI Zuo-peng1,* ,QIN Jun1 ,WU Mei-xia1 ,LIU Jia-li1 ,GUO Yong1 , MA Yan-qing2,* ,FENG Feng1,*
(1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanxi Datong University, Datong 037009, China;
2. Tianjin International Center for Nanoparticles and Nanosystems, Tianjin University, Tianjin 300072, China)
泡沫镍样品,在电催化过程中的原位结构演变

泡沫镍样品,在电催化过程中的原位结构演变
泡沫镍样品在电催化过程中的原位结构演变是指镍材料在经历连续循环的氧化
还原反应时,其表面结构、形貌和组成的变化。
这种变化与电极化过程中的物理和化学效应有关。
以下是泡沫镍样品在电催化过程中的原位结构演变的可能过程:
1. 初始阶段:在开始循环氧化还原反应之前,泡沫镍样品表面为整齐的多孔结构,孔径分布均匀,孔洞内壁平整,表面没有明显的氧化产物。
2. 氧化阶段:在正电位循环中,泡沫镍样品表面开始出现氧化物,例如Ni(OH)2和NiO。
氧化膜的生成和增厚使得孔径尺寸减小,孔洞内壁变得更加粗糙。
3. 还原阶段:在负电位循环中,泡沫镍样品表面的氧化物开始还原,逐渐消失。
还原过程中,表面可能会出现Ni(OH)2和Ni3+等金属间化合物,这些化合物复杂的结构可能会引入新的孔洞和缺陷。
4. 稳定阶段:在循环次数增加后,泡沫镍样品表面的组成和结构逐渐趋于稳定。
表面的孔径分布和孔洞内壁形态都受到前期氧化还原过程的影响,然而在电催化反应的特定条件下,泡沫镍样品可能会出现更加复杂的表面结构。
因此,对泡沫镍样品的原位结构演变进行深入的研究是非常重要的。
钼镍钴氧化物纳米线提高水电解产氢效率

泡沫镍负载MoNiCo氧化物纳米线的制备及其电解水析氢性能研究1 引言在泡沫镍表面,金属及金属氧化物能够有序生长,通过改变反应条件能够得到具有不同微观结构和成分的复合物并体现不同程度的催化活性。
以泡沫镍等金属为基底的钼镍氧化物具有良好的导电性和析氢催化活性,目前已经受到很多研究者的关注。
这些研究证明,通过调整水热时间,水热温度,表面活性剂种类,在氢气中的还原温度,还原时间等等可以改变钼镍氧化物的微观结构和组成成分从而形成了NiMoO4-CoMoO4纳米片,MoO2和Ni、Co形成的异质结构,MoO2纳米片负载Ni、Co颗粒,以及MoNi合金纳米片(MoNi4)等不同结构和不同成分的催化剂,而在浓度方面的研究成果却出现的不多。
虽然已经报道的非贵金属氧化物催化剂在电催化全解水反应中大部分都表现出很低的过电位和较好的稳定性,但与PtC,IrO2,RuO2等相比仍有比较大的差距。
在析氢反应中的大电流密度下的过电位,稳定性等方面还有很大的改善空间。
2 实验过程2.1 泡沫镍预处理首先,将泡沫镍进行预处理。
把泡沫镍剪成2 cm × 4 cm的长方形,浸入质量分数为10%的盐酸溶液中十分钟以除去表面的氧化物及杂质,后浸入去离子水与乙醇(1:1)的溶液中,超声30 min从而除去泡沫镍表面的盐酸杂质。
之后,放入真空干燥箱中,60 ℃保温6 h,直至完全干燥除去表面水分[59],如图3-1。
分别取1 mmol六水合氯化钴,1 mmol六水合氯化镍和2 mmol二水合钼酸钠溶解到15 ml的去离子水中,搅拌10分钟至溶质全部溶解,后将两溶液混合至50 ml的聚四氟乙烯反应釜中,加入两片尺寸为2 cm × 4 cm的泡沫镍。
将反应釜放置鼓风干燥箱中加热至150 ℃,保温12 h。
待反应釜冷却到室温后,取出负载有前驱体的泡沫镍,使用去离子水和乙醇冲洗多次去除材料表面附着而非生长形成的沉淀物。
放入真空干燥箱中,70 ℃干燥一夜。
泡沫镍的用途

泡沫镍的用途泡沫镍是一种有机金属材料,由金属镍制成,具有多孔性结构。
因其独特的性质和结构,泡沫镍在众多领域都有广泛的应用。
以下是关于泡沫镍的用途的详细介绍。
1. 催化剂泡沫镍因其高比表面积和多孔性结构,被广泛应用于催化剂的制备中。
它可以作为催化剂的载体,提供大量的活性表面,增加反应物质与催化剂的接触面积,促进催化反应的进行。
此外,泡沫镍还可以通过改变其孔隙结构和化学成分,实现对催化反应的选择性和活性的调控。
它在化工领域中的应用广泛,例如在合成氨催化剂、重整催化剂、氧化催化剂等方面都有重要的作用。
2. 电子领域泡沫镍的导电性能优良,因此在电子领域有广泛的应用。
它可以用于电池电极材料的制备,包括镍氢电池和锂离子电池等。
同时,泡沫镍还可以用于电磁波屏蔽材料的制备,用于电子设备的屏蔽与保护。
3. 过滤材料泡沫镍的多孔性结构使其具有出色的过滤性能。
它可以作为气体和液体的过滤材料,用于吸附和分离杂质物质。
泡沫镍过滤器在化工、食品、制药等行业中被广泛应用,可以有效去除颗粒物、微生物和有机物等。
4. 吸附剂泡沫镍具有很强的吸附能力,能够吸附各种气体、液体和溶液中的污染物。
因此,它常用作废气处理、水处理和污水处理等方面的吸附剂。
泡沫镍在环境保护和治理方面发挥着重要作用。
5. 保温材料由于泡沫镍具有良好的热稳定性和导热性能,所以它常被制成保温材料,用于防火、隔热以及高温设备的保护。
泡沫镍保温材料在航空航天、汽车制造和建筑领域有广泛的应用。
6. 金属复合材料泡沫镍可以与其他金属进行复合,制成金属复合材料。
通过与其他金属的复合,可以使得泡沫镍具有更好的强度和机械性能,同时保持其轻质和吸能性能。
金属复合材料在航空航天、汽车制造和高速列车等领域有广泛的应用。
7. 生物医学泡沫镍在生物医学领域中也有一定的应用。
例如,它可以作为医学支架材料,用于骨折骨疗和组织工程修复。
此外,由于泡沫镍的多孔性结构有助于细胞生长和组织修复,所以它还被用于细胞培养和生物活性材料的制备。
泡沫镍的过电位her

泡沫镍的过电位her1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下编写:引言部分介绍了本篇文章的主题——泡沫镍的过电位her现象。
泡沫镍是一种具有高孔隙率和大比表面积的材料,具有良好的电催化性能和电导性能,因此在电化学领域有着广泛的应用前景。
而过电位her是指在一定条件下,在电极表面存在比理论上更高的电位时,仍然能够持续进行电催化氢反应的现象,并且过电位her是实现高效能电催化材料的关键。
本篇文章将详细介绍泡沫镍的定义、特性和过电位her的概念与意义,并探讨泡沫镍的过电位her的影响因素和应用前景。
通过对泡沫镍的研究,可以为开发高效电催化材料和提高能源转化效率提供理论基础和实际指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式来编写:文章结构:本文将按照以下结构来介绍泡沫镍的过电位HER:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 泡沫镍的定义与特性2.2 过电位HER的概念与意义3. 结论3.1 泡沫镍的过电位HER的影响因素3.2 泡沫镍的过电位HER的应用前景本文首先在引言部分对泡沫镍的过电位HER进行了简要介绍,包括概述、文章结构和目的。
然后,在正文部分,将详细介绍泡沫镍的定义与特性,以及过电位HER的概念与意义。
最后,在结论部分,将探讨泡沫镍的过电位HER的影响因素和应用前景。
通过按照以上结构编写文章,读者能够清晰地了解到泡沫镍的过电位HER的相关知识,从而更好地理解和应用该领域的研究成果。
1.3 目的目的部分的内容可以按照以下方式编写:目的:本文的目的是探讨泡沫镍的过电位her现象,分析其影响因素并展望其应用前景。
通过对泡沫镍的定义与特性和过电位her的概念与意义进行详细阐述,以期为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
具体而言,本文旨在:1.介绍和解释泡沫镍的定义与特性,包括其成分、微观结构和物理化学性质等方面,以加深对泡沫镍本身的理解。
2.详细阐述过电位her的概念与意义,探讨其在催化剂领域的重要性和应用前景,进一步揭示过电位her现象的基本原理和作用机制。
《镍钴铁基电催化剂的构筑及析氧性能研究》

《镍钴铁基电催化剂的构筑及析氧性能研究》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重,寻找高效、环保的能源转换和存储技术已成为科研领域的重要课题。
在众多能源转换技术中,电催化技术因其高效、环保、可持续等优点备受关注。
其中,镍钴铁基电催化剂作为一种新型的电催化剂材料,具有优良的析氧性能和电催化活性,因此成为了研究的热点。
本文将重点研究镍钴铁基电催化剂的构筑及其析氧性能。
二、镍钴铁基电催化剂的构筑2.1 材料选择与制备镍钴铁基电催化剂的主要元素包括镍、钴和铁。
这些元素具有较高的电催化活性,且在地球上的储量丰富,价格低廉。
本实验采用共沉淀法,通过调整溶液中各元素的摩尔比,制备出不同比例的镍钴铁基电催化剂前驱体。
经过高温煅烧后,得到具有特定结构和性能的电催化剂。
2.2 结构设计与优化在构筑镍钴铁基电催化剂时,我们采用了多孔结构的设计思路。
通过调整煅烧温度和时间,优化电催化剂的晶体结构和微观形貌。
此外,我们还利用碳纳米管等碳材料对电催化剂进行掺杂,提高其导电性和稳定性。
通过不断尝试和优化,我们成功制备出了具有高比表面积、优良电子传输能力的镍钴铁基电催化剂。
三、析氧性能研究3.1 析氧反应原理析氧反应是电催化领域中的一个重要反应,涉及到电子转移和氧气的生成。
在镍钴铁基电催化剂中,由于镍、钴和铁的协同作用,能够显著降低析氧反应的过电位,提高反应速率。
本实验主要研究了镍钴铁基电催化剂在不同电解液中的析氧性能。
3.2 实验方法与结果我们采用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)对制备的镍钴铁基电催化剂进行了电化学性能测试。
结果表明,在碱性电解液中,该电催化剂表现出优良的析氧性能。
与其它文献报道的电催化剂相比,其具有较低的过电位和较高的电流密度。
此外,我们还研究了该电催化剂的稳定性,发现其在长时间电解过程中性能稳定,无明显衰减。
四、结论与展望本文成功构筑了镍钴铁基电催化剂,并对其析氧性能进行了研究。
通过优化制备方法和结构设计,我们得到了具有高比表面积、优良电子传输能力的电催化剂材料。
泡沫镍的氧化处理及其在锂离子电池中的应用毕业论文

泡沫镍的氧化处理及其在锂离⼦电池中的应⽤毕业论⽂毕业设计(论⽂)题⽬泡沫镍的氧化处理及其在锂离⼦电池中的应⽤学⽣姓名学号专业班级指导教师评阅教师完成⽇期2012年06⽉12⽇学位论⽂原创性声明本⼈郑重声明:所呈交的论⽂是本⼈在导师的指导下独⽴进⾏研究所取得的研究成果。
除了⽂中特别加以标注引⽤的内容外,本论⽂不包含任何其他个⼈或集体已经发表或撰写的成果作品。
本⼈完全意识到本声明的法律后果由本⼈承担。
(宋体⼩4号)作者签名:2012年6⽉12⽇学位论⽂版权使⽤授权书本学位论⽂作者完全了解学校有关保障、使⽤学位论⽂的规定,同意学校保留并向有关学位论⽂管理部门或机构送交论⽂的复印件和电⼦版,允许论⽂被查阅和借阅。
本⼈授权省级优秀学⼠学位论⽂评选机构将本学位论⽂的全部或部分内容编⼊有关数据库进⾏检索,可以采⽤影印、缩印或扫描等复制⼿段保存和汇编本学位论⽂。
本学位论⽂属于1、保密□,在_________年解密后适⽤本授权书。
2、不保密□。
(请在以上相应⽅框内打“√”)作者签名:2012年6⽉12⽇导师签名:年⽉⽇⽬录摘要 (1)第⼀章绪论 (3)1.1研究⽬的和意义 (3)1.2国内外现状和发展趋势、学术动态 (4)1.3研究的内容 (4)第⼆章理论部分 (5)2.1锂离⼦电池 (5)2.2锂离⼦电池负极材料 (6)2.3锂离⼦电池负极材料种类 (7)2.4NiO简介 (9)2.5研究内容 (12)第三章实验部分 (13)3.1材料制备 (13)3.2材料的表征 (14)3.3材料电化学性能的测试 (14)第四章实验结果与讨论 (16)4.1材料的表征 (16)4.2NiO/Ni电极的电化学性能研究 (19)4.3材料循环伏安特性研究 (24)4.4材料交流阻抗的研究 (25)第五章结论与分析 (27)致谢 (28)参考⽂献 (29)共30页第1页泡沫镍的氧化处理及其在锂离⼦电池中的应⽤摘要:本⽂利⽤简单、易⾏的⽔热⽅法,在多孔泡沫镍上⽣长Ni(OH)2前驱体,然后在空⽓⽓氛中退⽕处理制备NiO/Ni复合材料,以此作为锂离⼦电池负极材料。
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国内外泡沫镍催化析氧材料研究现状及发展趋势
本文旨在介绍国内外泡沫镍催化析氧材料的研究现状及发展趋势,对相关领
域的研究者和学者提供参考。
国内外泡沫镍催化析氧材料研究现状及发展趋势
泡沫镍作为一种新型的催化析氧材料,在能源、环境等领域具有广泛的应用前景。
近年来,国内外学者对泡沫镍催化析氧材料进行了广泛的研究,取得了一系列重要成果。
在国内,中国科学院大连化学物理研究所的研究人员采用溶胶 - 凝胶法制备了泡沫镍催化剂,并在电化学析氧反应中进行了性能测试。
结果表明,该催化剂具有较高的活性和稳定性,能够在较宽的电位范围内实现高效的析氧反应。
此外,中国科学技术大学的研究人员采用活性炭修饰泡沫镍催化剂,显著提高了其催化性能。
在国际上,泡沫镍催化析氧材料也得到了广泛的研究。
美国加州大学洛杉矶分校的研究人员采用粉末冶金法制备了泡沫镍催化剂,并在电解水制氢反应中进行了性能测试。
结果表明,该催化剂具有较高的活性和稳定性,能够在较宽的电位范围内实现高效的析氧反应。
此外,德国柏林工业大学的研究人员采用磁性纳米粒子修饰泡沫镍催化剂,显著提高了其催化性能。
未来,泡沫镍催化析氧材料将继续得到研究和发展。
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