Rocky153
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摘 要
氢能是一种高效、洁净的二次能源，电解水是实现大规模制氢的重要手段。镍合金作为碱性电解水阴极有着价格低廉、析氢过电位低的特征。文章就其合成方法、析氢反应催化性能、反应机理做了简要的评叙和分析。 关键词 氢能 镍合金 水电解 析氢过电位 中图分类号 TK16 文献标识码 A 文章编号 1008—9411(2006)03—0033—03 目前，人类获得能源主要依靠石油、煤、天然气铀等化石燃料。随着人类经济的日益发展，化石燃料消耗量逐渐增大及其储存的逐渐枯竭，以及对环境保护的日益重视，以石油、煤炭、天然气为代表的一次能源终将被太阳能、风能、海洋能、生物能等清洁而且可再生的能源所代替。氢能作为一种洁净环保而且含能高的能源，将在能源体系中占有一席之地，它的用途越来越广泛?1：它可作为一种高能燃料 ，用于航天飞机、火箭等航天行业及城市公共汽车上；可作保护气体用于电子工业中；可作为燃料为居民生活取暖、烹煮、加热等提供能源；可作为燃料电池的动力能源；在冶金工业中作为还原气体；在合成氨工业中作为重要的原料等等。但目前全世界每年约生产 5×1011m3氢气，主要用于合成氨和石油加工，这些氢气大约有 90％是由化石燃料生成的。随着能源的比例不断增加，氢产量将得到大幅度的增长 ，制氢技术也将得到全球的重视。从长远的目光来看开发二次能源——氢是势在必行的。 目前成熟的工业制氢方法有蒸汽转化法、煤气化法和电解水制氢法。蒸汽转化法主要以天然气为原料，通过蒸汽的催化制氢；煤气化法以煤为原料，通过水煤气变换反应催化制氢；电解水制氢基本上是一种成熟的制氢方法，电解水制氢具有产品纯度高、操作简单的特点。电解水制氢是将电能转化成化学能的一种装置。实现大规模工业化制氢的关键为降低电解能耗，其 中最有效的方法是降低阴极析氢反应的过电位，早期电解水制氢的阴极材料主要 以Pt、Pd以及其合金为主，这类金属合金虽然有很低的析氢过电位，但价格昂贵无法推广。研究廉价的、具有低析氢过电位非贵金属合金在制氢中有非常重要的应用价值。随着人们的深入研究，发现镍合金有着良好的析氢摧化活性，本文就阴极材料镍合金的合成方法、析氢反应的催化性能、反应机理作一简述和分析。 1 电极镍合金的制备和催化性能 1．1 Ni合金电极的成分和制备 半世纪来，国内外已有很多学者对用于电解水的阴极材料进行了研究，发现不含贵金属的镍合金有很好的催化性能，具有低析氢过电位和低价格双重优势。这种镍合金已从二元合金发展到四元合金。目前已发现的二元合金主要有 Ni—Co、Ni— Mo、Ni—Sn、Ni—S、Ni—Ti、N卜 w 等，三元合金主要有 Ni—Co —P、Ni—Co —WC、Ni—W —P、Ni—Co ～Fe、Ni—Mo— 阅读全文>> |
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