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碱性水电解制氢工艺成熟,但能耗较大,其中20%以上消耗在克服阳极析氧过电位上。如何降低析氧过电位就成为电解水制氢研究的关键问题,而研究和开发高性能阳极材料是解决析氧过电位过高的最佳途径。研究高性能阳极材料对碱性水电解制氢具有节能增效的现实意义。本论文分别采用化学沉积法和微波辅助法制备了具有高活性的碳载贵金属、碳载氧化物和碳载贵金属-氧化物析氧阳极材料,通过电化学分析方法等手段对电极的性能进行了研究。利用NaBH4化学还原金属盐制备得到wt1.3:2和wt2.3:2两种比例的Pt/C、Pd/C和Au/C;利用微波加热碳载硝酸盐制备得到wt1:2和wt2.3:2的NiO/C、Co3O4/C和Mn3O4/C,并利用XRD和TEM/EDS确认其组成及形貌。线性扫描伏安曲线和0.7V下计时电流曲线表明析氧催化性能顺序为:Pd/C>Pt/C>Au/C、NiO/C>Co3O4/C>Mn3O4/C。以微波加热碳载硝酸盐制得wt1:2的NiO/C、Co3O4/C和Mn3O4/C为基体,利用NaBH4化学在以上基体上还原贵金属Pt、Pd和Au,得到金属-氧化物/碳复合催化剂,并利用XRD和TEM/EDS确认其组成及形貌。线性扫描伏安曲线和0.7V下计时电流曲线表明Au-Co3O4/C(wt1.3:1:2)、Au-NiO/C(wt1.3:1:2)和Pt-Mn3O4/C(wt1.3:1:2)具有更优的析氧催化性能。Au-Co3O4/C(wt1.3:1:2)的析氧过电位和析氧过电位(j=2mAcm-2)分别为:0.332V、0.389V,比Co3O4/C(wt1:2)分别负移74mV、83mV;恒电位0.7V、30min后的电流密度为4.54mAcm-2,是Co3O4/C(wt1:2)的4倍多。Au-NiO/C(wt1.3:1:2)的析氧过电位和析氧过电位(j=2mAcm-2)分别为:0.343V、0.382V;比NiO/C(wt1:2)分别负移6mV、23mV;恒电位0.7V、30min后的电流密度为6.13mAcm-2,是NiO/C(wt1:2)的1.8倍多。Pt-Mn3O4/C(wt1.3:1:2)的析氧过电位和析氧过电位(j=2mAcm-2)分别为:0.322V、0.391V;恒电位0.7V、30min后的电流密度为1.12mAcm-2,是Mn3O4/C(wt1:2)的3倍多。