镍锡析氢活性阴极的电化学制备及其在碱性溶液中的电催化机理

采用恒电流电沉积法在铜箔基底上获得镍锡合金镀层电极.电子能谱(eds)、x射线衍射(xrd)以及高分辨透射电镜(hrtem)分析表明,随着锡含量的增加,镀层由镍晶胚与非晶镍锡构成的非晶态结构转变为ni3sn4与ni3sn2的混晶结构.扫描电镜(sem)分析发现,非晶结构镍锡合金电极表面粒子分布均匀且粒径细小,ni3sn4与ni3sn2混晶结构的镍锡合金电极表面粗糙且断面呈分层自组装结构.在25℃,1mol·l-1naoh溶液中的稳态极化曲线表明非晶结构的镍锡合金电极具有良好的催化活性,其析氢过电位仅为85mv.交流阻抗测试表明,非晶以及混晶结构的镍锡合金在析氢电催化反应过程中由电化学吸附(volmer)以及电化学脱附(heyrovsky)两个电荷转移过程控制,且非晶结构电极相比于ni3sn4与ni3sn2混晶结构电极的高活性源于其活性氢具有更快的电化学吸附以及脱附速度.