过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (8): 872-880.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225027
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华中胜*, 赵志稳, 吴孝彬, 余俊杰, 曾正, 王静, 刘欢
Zhongsheng HUA*, Zhiwen ZHAO, Xiaobin WU, Junjie YU, Zheng ZENG, Jing WANG, Huan LIU
摘要: 开发高效稳定的非贵金属析氢催化剂,对推动碱性电解水制氢技术工业化应用具有重要意义。本工作以泡沫镍(NF)为基底材料,通过熔盐电沉积法在其表面原位生长Mg-Ni合金,制得了可直接用于催化析氢反应的自支撑型Mg-Ni/NF电极。利用X射线衍射、扫描电镜-EDS与X光电子能谱分析了Mg-Ni/NF电极的物相结构、微观形貌和表面元素状态,并采用电化学工作站测定了电极的电催化析氢活性和稳定性。结果表明,电极表面主要为双相Mg2Ni/MgNi2异质结构,呈纳米片状结构相互连接,形成了微纳米级网孔。在1.0 mol/L KOH溶液中,Mg-Ni/NF-8 h电极在10 mA/cm2电流密度下的析氢过电位仅为49.5 mV,Tafel斜率为36.0 mV/dec;100 mA/cm2电流密度下持续电解106 h后仍然具有良好的催化活性。本研究为制备高性能非贵金属析氢材料、拓展镁在催化领域的应用提供了新思路。