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氯碱工业是国家的基础原料工业,同时也是耗能型产业,用电成本占制碱成本的50%以上,严重制约了氯碱工业的发展。随着科学技术与经济的不断发展,能源消耗也越来越大。如何降低能耗,提高氯碱工业的经济效益与技术水平已经成为一个重要的课题。目前,氯碱工业中应用的阳极析氯过电位已较低(约30mV),而对于阴极析氢反应,过电位高达50-400mV,是电解槽电压增加的主要因素。此外,电解水制氢也存在槽电压过高、电能消耗大的问题。因此,为了进一步降低氯碱工业及电解水制氢能耗,研究和开发具有高催化活性、价格低廉、稳定性好的阴极析氢电极具有重要的理论意义和实用价值。本论文从上述问题出发,制备了Ni/RuO2复合电极和Ni-P析氢电极,并探究其电催化析氢性能。通过脉冲电沉积和热分解氧化法制备了镍基Ni/RuO2复合电极。采用扫描电镜(SEM)、能量散射谱(EDS)和X-射线衍射(XRD)光谱法等技术对电极的表面形貌及结构组成进行了表征,运用线性伏安扫描法(LSV)和计时电位法(CP)等手段研究了电极的催化析氢性能及其化学稳定性,并与镍基RuO2电极进行对比。实验结果表明,镍基Ni/RuO2复合电极表面颗粒细小,分布均匀,含有细小的裂纹,增大了涂层的比表面积。同时,基底与RuO2之间存在一种协同效应,不仅有利于增加析氢催化活性位,提高电极的析氢催化活性,还增强了活性层与基底之间的结合力,使电极的稳定性得到明显提高。为了考察基底与RuO2之间是否存在一种协同效应,本文将RuO2涂覆在Ti片上,发现其析氢催化活性不如镍基Ni/RuO2复合电极,这说明Ti基底与RuO2没有协同效应。通过草酸刻蚀和脉冲电沉积法制备了Ni-P析氢电极。采用扫描电镜(SEM)和能量散射谱(EDS)等技术对电极的表面形貌及结构组成进行了表征,运用线性伏安扫描法(LSV)和计时电位法(CP)等手段研究了电极的催化析氢性能及其化学稳定性。实验结果表明,利用草酸刻蚀法对Ni基底进行表面处理,脉冲电沉积制备的Ni-P电极表面致密,呈现凹凸状,类似海绵结构;与直流电沉积制备的Ni-P电极相比,脉冲电沉淀法制备的Ni-P电极的晶粒晶粒更细小,电极比表面积更大;将P掺入到Ni镀层中有利于细化晶粒直径,使Ni的脱氢几率变大,从而使电极具有更好的催化析氢活性。