天津泡沫镍
文中同时研究了其他铁盐溶液(FeCl3,Fe2(SO4)3,FeCl2,FeSO4)的室温浸泡效果,发现泡沫镍电极的OER活性均有大幅提升,但均低于Fe(NO3)3体系。作者进一步测试了其两电极碱性电解水性质,发现在室温1.5 V外加电压下的全分解水电流密度可达25 mA·cm?2。本文除发展了一种简单有效制备析氧电极的新方法,另外意义在于:在使用泡沫镍,不锈钢网等具有一定还原性的基底时,需要更加谨慎地确定电极表面的实际活性物质。其一,在电极制备过程中,例如水热法和电沉积等方法,若前驱体溶液有氧化性物质存在,这类还原性电极表面很可能发生刻蚀等反应,释放出Ni2+、Fe2+/3+等离子;其二是作为析氧电极时,由于所加电位远高于基底的氧化电位,若电解质接触到基底,则有可能导致基底与其表面的活性物质发生反应,例如Ni2+,Fe2+/3+离子掺杂等。在生产实践中,泡沫镍难免会出现开裂现象,使泡沫镍丧失作为电池结构材料的基本功能。天津泡沫镍
泡沫镍能切断,弯曲,和简单地黏贴,有很强的导热性。均质的三维立体网状结构,有过滤的作用,气体、流体的流动稳定性能。镍骨架中空并以冶金状态彼此交连,孔隙度高达96-98%。泡沫镍超级电容泡沫镍泡沫金属是一种新型材料,虽然早已在和电池行业得到了多应用,但其他行业的多应用才刚刚起步,人们对其认识还不够深刻,下面简结一下泡沫金属的基本特点:由于泡沫金属的特殊结构,使其具有许多区别于传统材料的优异性能,特性::1.通孔性高:通孔率达到98%以上的几乎全通透结构,作为过滤材料,压降小,流速高;2.比表面积大:在同样的通孔率的情况下,和其他的多孔材料相比有着**的比表面积;3.孔隙率高,孔隙结构均匀:孔隙率达到95%以上。天津泡沫镍泡沫镍网组成网面的网孔上下堆叠衔接,形似平坦的鱼鳞形,具有杰出的功能抗拉强度大。
泡沫镍是泡沫金属的一个品种,泡沫金属还有泡沫铅、泡沫铜、泡沫钛等,泡沫金属也叫海绵金属,是具有高的孔隙率、大的比表面积及独特的三维网状结构等特点的金属。泡沫金属在吸波、过滤、催化,储能等领域起着重要的作用。泡沫金属中的一个主要品种就是泡沫镍。在做这样一个模型之前,首先得分析下这个泡沫镍的结构特点,泡沫镍是以一个正十二面体为基础,每个面都是正五边形,每个五边形外角为72度。 而泡沫镍的每一条支柱就是应该完美的对齐正十二面体的每条边。
泡沫镍制备的主要工序为:清洁有机泡沫→有机泡沫材料的导电化处理→电镀镍→去除有机物并烧结热处理。其中有机泡沫材料使用聚醚系列的聚氨酯海绵(厚约2mm),导电化处理为涂覆石墨基导电胶和化学镀镍两种方法,采用常规电镀工艺,去除有机物包括先空气烧除后还原烧结的两步完成法和直接在还原性气氛中热解烧结的一步完成法两种方案,还原气氛为氨分解气体。所得泡沫镍板厚度为2~3mm,孔率(θ)在88%~99%之间。采用气体(N2)透过法测试比表面(Sv)和有效平均孔径(d)。样品为圆片状,透过部分尺寸为22,非透过部分的密封方法采取上下平面用软质橡胶圈压合,周边用密封胶粘合。泡沫镍也是制造镉-镍电池和氢-镍电池的比较好电极材料之一。
本文提出利用金属镍的自身还原性(Ni0 - 2e? → Ni2+; E° = ?0.257 V),构筑高性能析氧(OER)电极。作者发现在室温下将泡沫镍浸泡于硝酸铁溶液,金属镍表面会迅速被硝酸根离子(NO3?)氧化(NO3? + 2H+ + 2e? → NO2? + H2O; E° = + 0.934 V)。这一过程升高了镍-溶解界面处的pH值并释放出Ni2+离子,进而在泡沫镍表面原位沉积无定型Ni-Fe氢氧化物(a-NiFeOxHy)。此原位沉积的a-NiFeOxHy具有很高的OER活性。以20 mM Fe(NO3)3溶液为例,在室温下**浸泡1分钟,泡沫镍的OER过电位(@10 mA·cm?2; 0.1 M KOH)即从371 mV降低至270 mV。浸泡4小时,电极的OER过电位(@10 mA·cm?2; 1 M KOH)会继续降低至196 mV。泡沫镍外观精致,内部实用。天津泡沫镍
泡沫镍金属材料可以应用在车辆轻量化领域。天津泡沫镍
以有效光触媒泡沫镍网(三层网,1.08m2)为介质,波长254nm的紫外灯为光源,甲苯为反应底物,考察了风量1000m3/h、甲苯浓度120ppm条件下,不同湿度对甲苯降解效率的影响,结构如下。当湿度从20%增加至80%,甲苯的光催化效率逐渐增加并稳定在一定水平。当湿度为20%时,甲苯的光催化效率低于10%;当湿度增至40%时,光催化效率比较高可达到27%,降解率在20%上下浮动;而将湿度增加至60%和80%时,甲苯的光催化效率比较高,可达41%,并且随着反应时间的推移均保持在较高的降解率。由此可见,光催化反应需要在一定的湿度条件下进行,TiO2固体表面的空穴将空气中的水分子氧化成羟基自由基(·OH),可将甲苯降解为二氧化碳和水;湿度较低时,产生的羟基自由基不足以将甲苯完全氧化;湿度增大时,产生的羟基自由基越多,氧化能力越强,就越有利于甲苯的降解[16-17]。从甲苯的降解效率来看,光催化反应模块内湿度维持在60-80%为比较好。天津泡沫镍
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