一种NiSe碱性电解水析氢催化剂及其制备方法

一种nise碱性电解水析氢催化剂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种电解水析氢催化剂及其制备方法，属于析氢催化剂开发技术领域。


背景技术：

2.近年来，随着全球能源的需求不断增大，化石能源的逐渐枯竭，开发清洁无污染的可再生能源是是当务之急。氢能源，由于其高能量质量密度，来源广，可再生，燃烧产物是水，易于传输可存储等优点，被视为替代当代能源的潜在替代物。到目前为止，尽管在开发高性能催化剂的道路上做出了许多努力，铂基催化剂仍然是最为有效的催化剂，但其价格昂贵，储量少，极大地限制了其大量运用。因此，急需开发一种能够代替廉价、高效、无污染的her催化剂来代替铂基催化剂。
3.nise
x
是过渡金属二卤族化合物的一种，由于其独特的3d电子结构，具有合适的化学吸附自由能，被视为在催化领域中具有可靠前景的析氢催化剂。但是，目前由于其活性位点较少，导电性差，极大地限制了其在碱性溶液中的析氢性能。现有技术中，do等通过固相法在碳纤维上制备了mof衍生的nise2纳米颗粒，其在1m koh中，10ma
·
cm-2
所对应的阴极过电位为209mv，tafel斜率仅为74mv
·
dec-1
。chen等人通过脉冲电沉积的方法在碳纳米管上负载了高度结晶的nise催化剂，其在1m koh中，10ma
·
cm-2
所对应的阴极过电位为174mv。xu等通过水热法制备了co掺杂的核壳nise2，其在1m koh中，10ma
·
cm-2
所对应的阴极过电位为143mv。然而，对于nise催化剂，从对基底进行改性角度来提高her性能的研究一直被忽略。
4.相比于酸性溶液，镍网在碱性溶液中具有良好的耐腐蚀性，不会发生溶解，因此选用碱性溶液作为电解液能提高电解水体系的稳定性，同时起到保护电极的作用。同时，与泡沫镍在高温下容易脆断相比，镍网具有良好的柔韧性，将其弯曲置于阳极附近，能大大降低欧姆电阻，但镍网相比于泡沫镍表面结构较为简单。因此，以镍网为基底，利用阳极处理进行表面工程，增加其比表面积，提高nise催化剂在基底上的附着力，合理设计并制备出nise-anodized催化剂是一种新兴的思路。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明首次提出通过对镍网进行阳极氧化后，再通过适当参数的电沉积来获得nise-anodized(经阳极处理的)高效析氢电催化剂。
6.本发明一种nise-anodized(经阳极处理的)高效析氢电催化剂；通过调节不同的沉积电位来获得不同形貌及性能的碱性电解水催化剂；然后通过优化选择获得催化性能极佳的产品。
7.本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂，所述nise碱性电解水析氢催化剂包括镍的氧化物、nise化合物；其中镍的氧化物是在镍网上原位氧化得到，然后nise化合物以可溶性镍源和硒源为原料通过电沉积形成。
8.作为优选方案，本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂；所述催化剂附着在导电基底上，所述导电基底即为零价的镍。作为进一步的优选方案，所述催化剂附着在导电基底上并呈块状和颗粒存在；其中块状物表面呈凹凸状。作为更进一步的优选方案，所述催化剂附着在导电基底上呈颗粒状。
9.本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂；所述催化剂不含粘结剂。
10.作为优选方案，本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂；所述导电基底为网状导电材料；作为进一步的优选方案，所述导电基底为目数大于等于40的镍网。优选为40-100目。
11.作为优选方案，室温下，在1mol/lkoh中，所得催化剂在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为84～143mv、优选为84mv。
12.本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂在室温下，电极利用循环伏安法在循环5000圈后(电压窗口以电流密度达到50ma
·
cm-2
为准，下同)性能稳定。
13.本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂的制备方法，所述方法包括制备阳极化镍网，恒电位电沉积等步骤。制备的催化剂具备优异的电催化析氢性能。
14.本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂的制备方法，包括下述步骤：以表面清洁的导电基底作为阳极；以石墨板为阴极；将阴极、阳极置于阳极处理溶液中进行阳极化处理，在阳极上得到阳极化基底；
15.以阳极处理后的导电基底为阴极；以石墨板为阳极；将阴极、阳极和参比电极置于电沉积溶液中进行电沉积，在阴极上得到所述催化剂；电沉积溶液中含有可溶性镍源和硒源。
16.在工业上应用时，以阳极处理后的导电基底为阴极；以石墨板为阳极；饱和甘汞电极为参比电极；将阴极、阳极和参比电极置于电沉积溶液中进行电沉积，在阴极上得到所述催化剂。
17.本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂的制备方法，所述导电基底选自镍网。
18.所述镍网为目数大于等于40的镍网、优选为40-100目的镍网。
19.表面清洁的镍网通过下述方案制备：
20.将镍网置于混合碱溶液中；于常温下超声清洗5～15min；然后用去离子水和无水乙醇清洗；清洗后加入盐酸溶液(3mol/l)中5～15min，用去离子水冲洗处理后的镍网直到冲完后的洗液ph值为7。
21.作为进一步的优选，混合碱溶液中含有4-6g/l naoh、18-22g/l na2sio3、8-12g/l na2co3和35-45g/l na3po4。
22.进行阳极处理时，控制处理时间为20～150min、优选为30-120min、进一步优选为55-120min、更进一步优选为55-65min。在本发明探索过程中发现55-65min的阳极氧化处理时间，配合后续的工艺参数可以大幅降低产品的过电位。
23.在具体应用时，采用电化学阳极氧化法在室温下对镍丝网进行了阳极氧化，处理电压为30v，处理温度为30℃。
24.作为优选，电沉积溶液中，可溶性镍盐为nicl2·
6h2o、可溶性锂盐为licl2·
h2o，可溶性硒化物为seo2。
25.作为优选，电沉积溶液中，可溶性镍盐的浓度为14-16g/l、优选为15g/l，可溶性硒
化物的浓度为1.5-2.5g/l、进一步优选为2g/l，可溶性锂盐的浓度为8-10g/l、优选为9g/l。
26.进行电沉积时，控制温度为20～50℃、优选为35-45℃、更进一步优选为40℃、沉积电位为-0.8～-1.5v、优选为-1.25～-1.35v、更进一步优选为-1.3v、沉积时间为8-40min、优选为9-11min、进一步优选为10min。
27.本发明一种nise碱性电解水析氢催化剂的应用；所述催化剂用于电催化水裂解等技术领域。
28.原理和优势
29.本发明首次设计并制备出了nise-anodized高效析氢电催化剂；其在室温具备高效析氢催化性能。该电催化剂经优化后，在1mol/l的氢氧化钾中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下过电位为84mv。
30.本发明首次通过设计阳极处理镍网基底与nise催化剂相结合的策略，可使催化剂性能提高，同时阳极化镍网粗糙的表面可大大提高基底与被负载的催化剂之间的粘合力。
31.本发明所设计和制备的催化剂可不含粘结剂；经循环伏安法5000圈循环后，过电位由84mv仅仅变为94mv，这就证明本发明产品在经历数千次循环后。其性能依然较为稳定，而且还远远优于现有产品。
32.总之；本发明所设计和制备的无粘结剂nise-anodized析氢电催化剂在室温表现出较小的过电位和良好的稳定性。nise-anodized析氢电催化剂优异的her性能归因于镍网基底的阳极化处理改性使得催化剂的形貌发生变化，比表面积大大增加，进而使催化剂活性位点增多。
附图说明
33.附图1为本发明nise-anodized纳米结构的制备工艺流程图；
34.附图2为本发明实施例1所制备催化剂的xrd图谱、tem图像以及高分辨tem图；其中(a)为xrd图，(b)为tem图，(c)为高分辨tem(saed为小图内插)；
35.附图3为本发明实施例1中所用干净镍网经过不同时间阳极氧化后的电镜图。
36.附图4为本发明实施例1中所用干净镍网以及沉积催化剂后产品的电镜图以及所沉积催化剂各元素的分析图；其中(a)为所用干净镍网的电镜图；(b)-(d)为nise-anodized纳米结构的sem图像；(e)为所沉积催化剂中各元素的分析图；
37.附图5为本发明实施例1所制备催化剂的xps图谱；(a)为催化剂的全xps谱。(b)为ni 2p的高分辨xps光谱，(c)为o1s的高分辨xps光谱，(d)为se 3d的高分辨xps光谱。
38.附图6为本发明实施例1所制备催化剂的lsv曲线以及不同循环周期的过电位图；
39.附图7为本发明实施例1所制备催化剂在10ma
·
cm-2
的电流密度下进行长时间电解所对应的时间-电流曲线图。
40.附图8为实施例1-3及对比例1所对应的lsv曲线。
41.附图9为实施例3-6所对应的lsv曲线。
42.附图10为实施例6-9所对应的lsv曲线。
43.附图11为实施例9-15所对应的lsv曲线。
44.从图1可以看出本发明制备工艺的基本流程。
45.从图2a可以看出，有明显镍相存在；同时xrd结果中没有明显的关于se的峰，且在
低角度区域有明显的馒头峰，说明制备的涂层可能是非晶的。从图2b的tem图像中可以明显地发现，从镍网上划取的涂层是呈颗粒状的。此外，图2c中的选区电子衍射(saed)图也显示了制备的涂层的非晶特性。
46.从图3中可以看出，镍网经过阳极化处理后，表面出现“坑洼”状。图3a-c分别为经阳极处理30min(nm-a
0.5
)、60min(nm-a1)及120min(nm-a2)后的镍网图，材料表面随阳极化处理的时间不同呈现出不同的形貌。经阳极氧化30min后，镍丝网表面并没有太大的变化，只有少量空洞，这可能是因为对于裂纹较少的镍网，即使是30v的大电流，阳极氧化反应也相对较慢(图3(a))；图3(b)显示了阳极氧化60min后镍网的形态，镍网表面明显出现均匀的裂痕，表面粗糙度大大提高，这可能是在阳极氧化30min后，镍网表面已经出现孔洞，继续施加电压使得裂纹顺着这些孔洞蔓延，从而形成网状的裂纹；图3(c)为阳极氧化120min后的镍丝网的形貌图，由图可知，在裂纹形成后，继续施加电压会使裂纹继续加深，形成杂乱无章的大裂纹和孔洞，从而造成基底的损坏，镍丝网表面呈现出被击穿的形貌。与nm-a1相比，nm-a
0.5
表面过于光滑，负载物容易脱落，而nm-a2基底被严重破坏，导致电子传输过程受到影响，两者作为基底所对应的表面状态都不能很好的与负载物相结合。
47.从图4a中可以看出，清洁后的镍网由交叉金属丝组成，表面光滑均匀。经阳极氧化后的镍网经电沉积后，镍网表面被转化为粗糙和不均匀的表面，如图4b-d所示。图4d显示了ni、se、f和o元素的均匀分布，再次确认了涂层的主要化学成分。
48.图5a显示了实施例1中nise-anodized析氢电催化剂以及经过24小时电解后的全xps光谱，表明所得涂层中主要存在ni、se和o元素。图5b是高分辨率的ni2p光谱，ni2p3/2和ni 2p1/2分别对应于856.3ev和873.86ev，表明样品中同时存在ni
2+
和ni
3+
，861.78ev和879.82ev对应于ni
2+
的卫星峰。图5(d)显示了se 3d元素的高分辨率光谱，位于54.41ev和55.56ev的峰对应se 3d5/2和se 3d3/2，位于58.96ev的峰对应seox。产品经过24小时的长时电解后，seox的峰值强度增加。
49.图6为在三电极结构下测试所制备的nise-anodized析氢电催化剂的性能检测图谱；其中图6a显示了在室温下获得的电催化剂的典型线性扫描伏安(lsv)曲线。显然，原始镍网her活性很低，其对应的过电位为298mv。经过阳极处理后的镍网的过电位与原始镍网相比降低了39mv，与扫描电镜图谱对应，阳极氧化改善了基底的比表面积，进而提高了析氢催化性能。未经阳极处理的nise催化剂过电位为143mv，经阳极处理后，显著提高了her性能。具体来说，nise-anodized电极只需要84mv的低过电位就可以达到10macm-2
的电流密度。此外，通过进行连续循环试验，进一步证实了长期的her稳定性，循环伏安的扫描范围为0～-300mv vs.rhe，扫描速率为100mv
·
s。如图6b所示，在5000次循环伏安测试后，lsv曲线明显没有变化。
50.从图7可以看出，经长时间服役后，电化学性能依旧良好。
51.从图8中可以看出在阳极处理时间为60min时，过电位最低为84mv，催化剂的性能最好，对应实施例1，未经阳极氧化的对比例1的过电位最高为143mv，因此优选阳极处理时间为60min。
52.从图9中可以看出在沉积温度为40℃时，过电位最低为106mv，催化剂的性能最好，对应实施例3，因此优选沉积温度为40℃。
53.从图10可以看出在沉积时间为10min时，过电位最低为112mv，催化剂的性能最好，
对应实施例6，因此优选沉积时间为10min。
54.从图11可以看出在沉积电位为-1.3v时，过电位最低为129mv，催化剂的性能最好，对应实施例9，因此优选沉积时间为-1.3v。
具体实施方式
55.本发明的实施例和对比例所得产品的结构表征采用的设备和方法简述如下：采用扫描电子显微镜(sem)和透射电子显微镜(tem)对制备的样品进行形貌和纳米结构表征。此外，能量色散x射线能谱(eds)也用以表征所获得样品中的元素组成。同时，利用x射线衍射(xrd)和x射线光电子能谱(xps)分析了制备的样品的相态和表面态。
56.本发明的实施例和对比例所得产品的电化学测试采用的设备和方法简述如下：
57.本发明的实施例和对比例中以1mol/l的氢氧化钾溶液为电解液，在电化学工作站(chi660e)测试her性能。制备的样品直接作为工作电极，饱和甘汞电极(sce)和石墨电极作为参比电极和对电极。在扫描速率为2mv/s时测试样品her极化曲线。电化学测试后，所有电位均转变为可逆析氢电极(rhe)。将sce改为rhe的公式如下：
58.e
rhe
＝e
sce-0.000791
×
(t-298.15)+0.242+0.059
×
ph-ir
59.式中e
sce
，t，i和r分别为测试电位、温度、测试电流密度和溶液电阻。
60.实施例和对比例中涉及到的镍网为目数等于40的镍网，其尺寸为1cm
×
1cm，中国船舶重工集团七一八研究所提供。
61.实施例1
62.其制备流程如图1所示。
63.(1)电沉积前，用5g/l naoh、20g/l na2sio3、10g/l na2co3和40g/l na3po4混合碱溶液超声清洗镍网10min，然后用无水乙醇和去离子水依次清洗处理过的镍网(1cm
×
1cm，40目)，加入盐酸溶液(3mol/l)中10min，用去离子水冲洗处理后的镍网直到冲完后的洗液ph值为7。清洁后的镍网放入无水乙醇溶液中准备进行下一步处理。
64.(2)在双电极体系中，以镍丝网为阳极，石墨电极为阴极，采用电化学阳极氧化法在室温下对镍丝网进行了阳极氧化，处理电压为30v，处理温度为30℃，处理时间为60min。
65.(3)在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.3v，电沉积温度保持在40℃，电沉积时间设置为10min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。最后，用去离子水将制备的电极洗涤三次后在50℃下干燥12h。得到产品。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为84mv。
66.对比例1
67.其他条件和实施例1一致。不同之处在于：步骤(2)的镍网不经阳极处理，(即清洗干净后直接进行恒电位电沉积)；所得产品室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为143mv。
68.实施例2
69.其他条件和实施例1一致。不同之处在于：步骤(2)：在双电极体系中，以镍丝网为阳极，石墨电极为阴极，采用电化学阳极氧化法在室温下对镍丝网进行了阳极氧化，处理电
压为30v，处理温度为30℃，处理时间为120min。所得产品室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为96mv。
70.实施例3
71.其他条件和实施例1一致。不同之处在于：步骤(2)：在双电极体系中，以镍丝网为阳极，石墨电极为阴极，采用电化学阳极氧化法在室温下对镍丝网进行了阳极氧化，处理电压为30v，处理温度为30℃，处理时间为30min。所得产品室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为106mv。
72.实施例4
73.其他条件和实施例3一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.3v，电沉积温度保持在20℃，电沉积时间设置为10min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为135mv。
74.实施例5
75.其他条件和实施例3一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.3v，电沉积温度保持在30℃，电沉积时间设置为10min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为129mv。
76.实施例6
77.其他条件和实施例3一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.3v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为10min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为112mv。
78.实施例7
79.其他条件和实施例6一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.3v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为20min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为117mv。
80.实施例8
81.其他条件和实施例6一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.3v，电沉
积温度保持在50℃，电沉积时间设置为30min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为123mv。
82.实施例9
83.其他条件和实施例6一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.3v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为129mv。
84.实施例10
85.其他条件和实施例9一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-0.8v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为252mv。
86.实施例11
87.其他条件和实施例9一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-0.9v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为241mv。
88.实施例12
89.其他条件和实施例9一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.0v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为208mv。
90.实施例13
91.其他条件和实施例9一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.1v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
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cm-2
的电流密度下的过电位为168mv。
92.实施例14
93.其他条件和实施例9一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.2v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为164mv。
94.实施例15
95.其他条件和实施例9一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.4v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为136mv。
96.实施例16
97.其他条件和实施例9一致。不同之处在于：步骤(3)：在chi660e电化学工作站上进行了恒电位电沉积。以阳极氧化后的镍丝网为工作电极，石墨板为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，采用典型的三电极结构来制备nise-anodized纳米结构，沉积电位为-1.5v，电沉积温度保持在50℃，电沉积时间设置为40min。电解液由15g/l nicl2·
6h2o、2g/l seo2和9g/l licl2·
h2o组成。室温下，在1m koh的氢氧化钾溶液中，所得电极在10ma
·
cm-2
的电流密度下的过电位为146mv。

技术特征：
11min、进一步优选为10min。

技术总结
本发明一种NiSe碱性电解水析氢催化剂，所述NiSe碱性电解水析氢催化剂包括镍的氧化物、NiSe化合物；其中，镍的氧化物是在镍网上原位氧化得到，NiSe化合物以可溶性镍源和硒源为原料通过电沉积形成。其制备方法为：以表面清洁的导电基底作为阳极；以石墨板为阴极；将阴极、阳极置于阳极处理溶液中进行阳极处理，在阳极上得到阳极化基底，阳极化基底是获得分散均匀的纳米球形颗粒状NiSe的关键；以阳极处理后的导电基底为阴极；以石墨板为阳极；将阴极、阳极和参比电极置于电沉积溶液中进行电沉积，在阴极上得到所述催化剂；电沉积溶液中含有可溶性镍源和硒源。本发明工艺简单可控，所得产品性能优越，便与工业化应用。便与工业化应用。便与工业化应用。


技术研发人员：何捍卫 彭振新
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/7/22