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氢气泡模板法电沉积制备三维多孔铜薄膜

电化学 2006年第2期12卷 177-182页

作者：孙雅峰牛振江岑树琼李则林浙江师范大学物理化学研究所浙江省固体表面反应化学重点实验室浙江金华321004

应用阴极析氢气泡模板法电沉积制备三维多孔铜薄膜，基础电解液组成为0．2mol·dm^-3CuSO4和1．5mol·dm^-3H2SO4-研究了电流密度（0．5—8．0A·cm^-2）、温度（20-70℃）、支持电解质（Na2SO4）以及添加剂HCl和聚乙二醇（PEG）等对薄... 详细信息

应用阴极析氢气泡模板法电沉积制备三维多孔铜薄膜，基础电解液组成为0．2mol·dm^-3CuSO4和1．5mol·dm^-3H2SO4-研究了电流密度（0．5—8．0A·cm^-2）、温度（20-70℃）、支持电解质（Na2SO4）以及添加剂HCl和聚乙二醇（PEG）等对薄膜的孔径大小和孔壁结构的影响．扫描电子显微镜（SEM）分析表明，降低镀液温度和添加Na2SO4、PEG都可降低孔径的大小，但对孔壁结构无影响．加入微量的氯离子可显著改变薄膜的孔壁结构，得到孔壁结构较为致密的三维多孔铜电极．循环伏安（CV）测试结果显示三维多孔铜薄膜电极在碱性条件下电氧化甲醇的电流密度比光滑铜电极提高了近20倍．

关键词：氢气泡模板电沉积多孔铜

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氢气泡模板法电沉积La-Ni合金薄膜电极

电源技术 2015年第7期39卷 1449-1451页

作者：夏同驰张侠张林森董会超李晓峰郑州轻工业学院材料与化工学院河南省表界面科学重点实验室河南郑州450001 北京工业大学实验学院北京101101

在强阴极极化下,以析出的氢气泡为模板,电沉积制备了La-Ni贮氢合金薄膜电极。采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对合金薄膜电极的表面形态和结构进行了表征;以循环伏安、恒电流充放电实验考察了合金薄膜电极的电化学行为。结... 详细信息

在强阴极极化下,以析出的氢气泡为模板,电沉积制备了La-Ni贮氢合金薄膜电极。采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对合金薄膜电极的表面形态和结构进行了表征;以循环伏安、恒电流充放电实验考察了合金薄膜电极的电化学行为。结果表明,合金薄膜电极含La Ni5相,电化学吸放氢性能好,最高电化学放电比容量达286 m Ah/g,无需活化过程,首次充放电即可达到最高放电容量,作为氢镍电池的负极,在1.2 V附近有一个平稳的放电平台。

关键词：电沉积氢气泡模板镧镍合金薄膜电极电化学性能

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氢气泡模板沉积多孔金属材料及其应用研究

氢气泡模板沉积多孔金属材料及其应用研究

作者：杨桂美中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着工业化的发展,环境污染也越来越严重,各国政府都在积极探索无污染的、可再生、高效、清洁的新能源。特别是以氢/碳氢化合物为燃料的可直接发电的燃料电池得到了许多国家的重视,燃料电池的研究也越来越受到人们的关注。其中,氧化还... 详细信息

随着工业化的发展,环境污染也越来越严重,各国政府都在积极探索无污染的、可再生、高效、清洁的新能源。特别是以氢/碳氢化合物为燃料的可直接发电的燃料电池得到了许多国家的重视,燃料电池的研究也越来越受到人们的关注。其中,氧化还原反应(ORR)在燃料电池中是很一个很关键的阴极过程,,铂基催化剂是最经常用到的阴极催化剂,但是铂贵金属是稀缺资源,价格比较昂贵,因此就极大限制了铂基催化剂的发展。和Pt相比,Pd的含量丰富且价格相对便宜,同样也具有催化活性,越来越多的研究方法致力于Pd合金的催化。然而,在高度阴极极化的条件下,利用阴极析出的氢气泡为“模板”进行电沉积制备多孔金属的氢气泡模板法是一种比较新颖的方法,工艺简单,成本低廉,在燃料电池、电化学电容器和电化学传感器等领域都有广泛的应用。论文的第一章回顾了三维多孔纳米材料的制备方法及应用,概括了氢气泡模板法的沉积原理。另外又介绍了燃料电池的发展历史、分类、工作原理及阴极催化剂。论文的第二章主要介绍了通过氢气泡动态模板法在玻碳电极上面直接沉积不同形貌的钯纳米结构,通过改变实验中反应物的浓度、反应时间等,在玻碳电极表面合成了三维钯纳米芽结构和三维钯纳米枝晶结构。接着,将不同钯结构修饰的玻碳电极在0.5M硫酸和2mM铁氰化钾中表征,观察电极的循环伏安行为,最后观察了不同修饰电极对氧气的电化学催化特点,分析了氧气催化还原是一个2步4e-的过程。论文的第三章是在第二章基础上的一个延伸,首先在沉积钯结构的溶液中加入不同浓度的氯铂酸,通过氢气泡模板法在玻碳电极上沉积不同原子比例的合金催化剂,合金的比例由EDS、XPS可以得到,接着又研究了三种不同比例的合金催化剂的电化学性质和对氧气的催化,三种合金的催化剂的催化活性远远高于商业铂电极。最后又重点研究了在Pd-Pt原子比例是1:1的情况下,样品的结构及在硫酸中的循环伏安行为及对氧气的电化学催化,通过研究电流和扫速的关系,发现PdPt/GCE催化剂对氧气是一个表面吸附的控制过程。第四章又介绍了氢气泡模板法沉积三维多孔铜结构以及在生物分子富集中的应用。最后对论文进行了总结,并对下一步工作提出了展望。

关键词：燃料电池氢气泡模板钯纳米芽钯纳米枝晶钯铂合金催化剂氧气还原反应

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氢气泡模板法制备三维多孔Ag泡沫

广东化工 2019年第1期46卷 64-65,73页

作者：刘军谢佳琦刘绚艳湖南化工职业技术学院制药与生物工程学院湖南株洲412000

本研究采用氢气泡动态模板法制备了多孔Ag泡沫膜,研究表明在电解质中加入NH4^+,可增加析氢速率,随着NH4^+浓度的增加,Ag的沉积速度加快。通过扫描电镜(SEM)对Ag泡沫膜进行了形貌表征,结果表明Ag多孔泡沫的孔径约为20-45μm。孔壁是由枝... 详细信息

本研究采用氢气泡动态模板法制备了多孔Ag泡沫膜,研究表明在电解质中加入NH4^+,可增加析氢速率,随着NH4^+浓度的增加,Ag的沉积速度加快。通过扫描电镜(SEM)对Ag泡沫膜进行了形貌表征,结果表明Ag多孔泡沫的孔径约为20-45μm。孔壁是由枝晶构成,枝晶的尺寸在纳米级。

关键词： Ag泡沫多孔膜电沉积氢气泡模板枝晶

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氢气泡动态模板法制备三维多孔金膜（英文）

无机化学学报 2018年第6期34卷 1166-1172页

作者：刘军李容肖洁张渺岚刘绚艳湖南化工职业技术学院制药与生物工程学院株洲410005

采用氢气泡阴极沉积法成功制备了具有枝晶结构的三维分级多孔Au膜。本文详细研究了沉积电位、沉积时间、H2SO4浓度、前驱体浓度等沉积条件对形貌的影响。由枝晶构成的三维多孔金膜(3D PGFs)也可以通过方波电位法(SWP)制备。采用扫描电... 详细信息

采用氢气泡阴极沉积法成功制备了具有枝晶结构的三维分级多孔Au膜。本文详细研究了沉积电位、沉积时间、H2SO4浓度、前驱体浓度等沉积条件对形貌的影响。由枝晶构成的三维多孔金膜(3D PGFs)也可以通过方波电位法(SWP)制备。采用扫描电子显微镜(SEM)对泡沫膜的形貌进行了表征。研究表明,由纳米簇组成的3D PGFS对葡萄糖无酶传感具有良好的催化活性。

关键词：金泡沫膜枝晶电沉积氢气泡模板电催化

氢气泡制备枝晶状多孔钯银薄膜及其催化性能（英文）

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稀有金属材料与工程 2019年第8期48卷 2441-2446页

作者：郭快乐连利仙刘颖陈静四川大学四川成都610065 先进特殊材料与技术重点实验室四川成都610065

通过氢气泡动态模板法制备了具有多孔枝晶壁的钯银合金薄膜,微米级的大孔和枝晶间的间隙提供了反应过程中的介质传输通道。调节硝酸钯和硝酸银的配比制备了不同成分的钯银合金薄膜且研究了银的添加对催化性能的影响。循环伏安(CV)曲线... 详细信息

通过氢气泡动态模板法制备了具有多孔枝晶壁的钯银合金薄膜,微米级的大孔和枝晶间的间隙提供了反应过程中的介质传输通道。调节硝酸钯和硝酸银的配比制备了不同成分的钯银合金薄膜且研究了银的添加对催化性能的影响。循环伏安(CV)曲线表明钯银合金具有高的催化活性且银的添加可提高单位质量钯的催化活性,其中多孔Pd51Ag49的催化电流密度为0.49 A/mg,是多孔钯的1.47倍。X射线光电子能谱(XPS)结果说明钯银薄膜催化活性的提高可归因于钯银合金形成时银原子进入钯晶格间隙引起的钯电子结构的改变,X射线衍射(XRD)谱图和元素面扫(EM)结果也说明了合金的形成。

关键词：氢气泡模板多孔枝晶催化性能钯银薄膜

PdAu合金泡沫膜的制备及其对乙醇的电催化活性（英文）

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无机化学学报 2020年第1期36卷 21-30页

作者：刘军周全谢佳琦李容湖南化工职业技术学院制药与生物工程学院

采用氢气泡动态模板电沉积法制备了三维多孔Au掺杂的Pd合金泡沫膜。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对三维多孔PdAu合金泡沫膜的形貌和结构特征进行了表征。由于特殊... 详细信息

采用氢气泡动态模板电沉积法制备了三维多孔Au掺杂的Pd合金泡沫膜。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对三维多孔PdAu合金泡沫膜的形貌和结构特征进行了表征。由于特殊的多孔结构和电子效应,Au掺杂的PdAu合金泡沫膜与单种多孔Pd膜相比,在碱性介质中对乙醇的电氧化具有高电催化活性。

关键词：多孔PdAu合金氢气泡模板电化学催化乙醇

AgPd泡沫催化剂的制备及分解甲酸析氢性能研究

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化学研究与应用 2020年第2期32卷 187-193页

作者：刘军吴新华刘绚艳周全李容湖南化工职业技术学院制药与生物工程学院

在室温条件下采用异相催化剂催化甲酸分解制备氢气受到研究者们的极大兴趣。本研究中,由枝晶构成的三维(3D)多孔AgPd泡沫对甲酸分解析氢具有高催化活性。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、投射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对三维多孔AgPd... 详细信息

在室温条件下采用异相催化剂催化甲酸分解制备氢气受到研究者们的极大兴趣。本研究中,由枝晶构成的三维(3D)多孔AgPd泡沫对甲酸分解析氢具有高催化活性。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、投射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对三维多孔AgPd合金泡沫膜的形貌和结构特征进行了表征。这种高活性是由于该泡沫具有大量的活性位点,如台阶、拐角、扭结和边缘等特殊结构。除了高催化活性以外,这种合金泡沫可采用氢气泡模板法在5分钟之内快速沉积在Ti基底上,无需其他有机物的加入,制得的AgPd合金泡沫无需后处理,可以直接用来分解甲酸制氢。这种催化剂可随时控制氢气的产生,只需将合金泡沫从HCOOH+NaCOOH的混合溶液中拉出或者浸入即可。这种泡沫催化剂在水中清洗、晾干或者在H2SO4中扫CV就可以活化。

关键词：氢气的生成甲酸分解双元贵金属泡沫膜枝晶氢气泡模板

AuPt合金泡沫膜的制备及其电催化性能研究

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化学研究与应用 2019年第5期31卷 811-818页

作者：刘军谢佳琦湖南化工职业技术学院湖南株洲412000

采用阴极共沉积氢气泡动态模板法成功地制备了AuPt合金薄膜,这种三维分级多孔结构是由连通的枝晶壁构成。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)分别对泡沫膜的形貌、物相、表面组成进行了表征。结果表明:由于多孔... 详细信息

采用阴极共沉积氢气泡动态模板法成功地制备了AuPt合金薄膜,这种三维分级多孔结构是由连通的枝晶壁构成。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)分别对泡沫膜的形貌、物相、表面组成进行了表征。结果表明:由于多孔结构、电子效应和集合效应的影响,AuPt合金对甲酸的电催化氧化表现出高催化活性。

关键词：泡沫薄膜 AuPt合金枝晶氢气泡模板甲酸电催化