一种3D结构Ni/rGO复合析氢电极的制备方法

摘要

一种3D结构Ni/rGO复合析氢电极的制备方法，其主要是将氧化石墨加入去离子水，超声处理得到氧化石墨烯分散液；向氧化石墨烯分散液中均加入氨基磺酸镍、氯化镍、氯化铵，超声处理得到复合镀液，将经过超声和酸化处理的泡沫镍基底作为电沉积阴极，纯镍管作为电沉积阳极，超重力场强度G为350g，电沉积时间为10‑100min，电沉积温度为45℃，电沉积电流密度为3A/dm²，制备得到的复合镀层用去离子水洗涤至中性并干燥。本发明制备的Ni/rGO复合电极具有相当大的比表面积，均匀稳定的镀层结构和优异的析氢性能；当电流密度为100.0mA/cm²,析氢反应的过电位由常规电沉积制备的240mV降低到了190mV。

主权项

一种3D结构Ni/rGO复合析氢电极的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：(1)基底的预处理电沉积之前，将泡沫镍基底浸入盛有去离子水的容器中，超声处理5min；再将泡沫镍放入3M HCl溶液中酸化处理30s，然后用去离子水清洗至中性，吹干备用；(2)氧化石墨烯分散液的制备采用改进的Hummers方法制备氧化石墨，按每立升去离子水中加入0.1‑5.0g的氧化石墨的比例，将氧化石墨加入去离子水，以100‑300W的超声功率处理1‑6h，得到均一、棕色的氧化石墨烯分散液；(3)复合镀液的配制按每立升氧化石墨烯分散液加入氨基磺酸镍350g、氯化镍10g、氯化铵30g的比例，向步骤(2)的氧化石墨烯分散液中均加入氨基磺酸镍、氯化镍、氯化铵，以100‑300W的超声功率处理1‑6h，最后得到均一的、墨绿色的复合镀液，所述复合镀液的pH值为3.5‑3.8；(4)超重力电沉积制备3D结构Ni/rGO复合电极超重力电沉积过程在圆筒形反应器中进行，将步骤(1)处理好的基底固定在圆筒形反应器内壁上作为电沉积阴极，位于圆筒形反应器中心轴的纯镍管作为电沉积阳极，步骤(3)的复合镀液用耐蚀泵在圆筒形反应器和外部的储液槽之间进行循环，超重力场强度G为350g，超重力场方向垂直于阴极表面，电沉积时间为10‑100min，电沉积温度为45℃，电沉积电流密度为3A/dm²，制备得到的复合镀层用去离子水洗涤至中性并干燥。