鎳磷-二硫化鉬復(fù)合材料電化學(xué)析氫性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著化石燃料的大量消耗引發(fā)多種環(huán)境污染問(wèn)題，嚴(yán)重影響國(guó)民正常生活。為了解決化石燃料消耗所造成的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題，氫氣作為一種極具吸引力的清潔能源受到廣泛關(guān)注，在所有制氫技術(shù)中，電化學(xué)制氫具備操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本研究采用水熱合成法制備粉末狀二硫化鉬；應(yīng)用化學(xué)鍍技術(shù)，在二硫化鉬表面鍍覆鎳磷鍍層，制備出鎳磷/二硫化鉬復(fù)合材料(Ni-P/MoS2)，并對(duì)該復(fù)合材料在堿性溶液中電化學(xué)析氫性能(

2、HER)進(jìn)行研究。
　　研究發(fā)現(xiàn)，純二硫化鉬呈花狀結(jié)構(gòu)，單純作為半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性較差；然而，將預(yù)先制得的二硫化鉬粉末分別在不同濃度磷鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理后，鎳磷鍍層均勻分布在二硫化鉬表面形成鎳磷/二硫化鉬復(fù)合材料，該復(fù)合材料既具備二硫化鉬的花狀邊緣，也表現(xiàn)出純鎳磷鍍層的表觀特性；三種系列復(fù)合材料Ni-HP/MoS2、Ni-MP/MoS2和Ni-LP/MoS2的析氫性能較純二硫化鉬都有所增強(qiáng)，其析氫性能遵循Ni-MP/MoS2?

3、Ni-HP/MoS2?Ni-LP/MoS2?MoS2的規(guī)律。其中， Ni-MP/MoS2-0.5h析氫性能最為優(yōu)異，其具有最大陰極析氫電流密度：56.90×10?5 A/cm2，最多析氫活性位點(diǎn)數(shù)目：4.21×10-8 mol/cm2，最低塔菲爾斜率：57 mV/decade，以及最小阻抗值：45.13Ωcm2；進(jìn)一步分析可知，復(fù)合材料析氫性能增強(qiáng)主要機(jī)理為鎳磷鍍層增強(qiáng)了二硫化鉬本身層間及域間的電子傳導(dǎo)性能，并且新增的鎳磷鍍層鉚定于二硫