【摘 要】
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氢能具有零污染、高利用率、储量丰富的优点,是一种有前景的绿色制氢技术,水电解法制氢的原料为水,制备过程不会产生污染,能以较低成本大规模生产氢气。但高效催化剂的匮乏、电子转移过程的复杂性以及反应动力学的滞后性,制约了制氢技术的发展。因此,研究廉价的非贵金属催化剂具有重要的理论意义与工程应用价值。本文提出了一种高效制备多孔镍基催化电极的方法,制备出了具有复杂三维形貌的多孔镍基催化电极（PNE）,该电极
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氢能具有零污染、高利用率、储量丰富的优点,是一种有前景的绿色制氢技术,水电解法制氢的原料为水,制备过程不会产生污染,能以较低成本大规模生产氢气。但高效催化剂的匮乏、电子转移过程的复杂性以及反应动力学的滞后性,制约了制氢技术的发展。因此,研究廉价的非贵金属催化剂具有重要的理论意义与工程应用价值。本文提出了一种高效制备多孔镍基催化电极的方法,制备出了具有复杂三维形貌的多孔镍基催化电极（PNE）,该电极成本低、活性高以及稳定性较好,各项电化学性能指标优异,制备过程简单快速。通过改变镀液温度、冲液速度、电流密度、p H等工艺参数对电极制备过程进行优化,总结出合适的工艺条件;将Comsol建模仿真同实验结果相结合,对基体生长过程进行了理论分析,通过对PNE的电沉积以及冲液过程进行仿真,揭示了PNE的生长机理。通过配制特定氟化铵溶液和外接直流电相结合的方法对PNE进行氟元素掺杂,并使用SEM,XRD,XPS进行了结构和成分分析。通过改变氟化时间以及外加电压值,探究了氟化后多孔镍基催化电极（FPNE）的最佳工艺条件,对氟化后的FPNE进行电化学性能分析,证明了氟化能有效提升PNE的催化性能。通过恒温盐酸浸泡的方法进行PNE的表面刻蚀和局部氧化,通过控制酸洗的时间和温度得到了性能优异的酸洗多孔镍基催化电极（PPNE）。PPNE的电化学性能及稳定性对比FPNE有更大提升,Tafel斜率为93m V dec-1,12小时稳定性测试衰减量小于25m V。该方法进一步缩短了后处理的时间,为多孔镍基催化电极的应用奠定了基础。
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