Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 12
1.1. Водородные электродные реакции 12
1.1.1. Кинетика ВЭР 12
1.1.2. Катализаторы ВЭР 16
1.2. Электрохимические свойства катализаторов на основе никеля 20
1.2.1. Электрохимическое поведение никеля в щелочном электролите 20
1.2.2. Определение электрохимически активной площади поверхности никеля 28
1.3. Электрокаталитические свойства катализаторов на основе никеля в ВЭР 31
1.3.1. Анализ значений энергий адсорбции активных интермедиатов ВЭР 31
1.3.2. Активность монометаллических никелевых катализаторов в ВЭР 33
1.3.3. Активность биметаллических катализаторов на основе никеля в ВЭР 37
1.3.4. Стабильность катализаторов на основе никеля в ВЭР 39
1.3.5. Механизм ВЭР на поверхности никелевых катализаторов 41
1.4. Выводы к Главе 1 44
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 46
2.1. Приготовление электрокатализаторов и электродов 46
2.1.1. Поликристаллические никелевые стержень и пластина 46
2.1.2. Синтез наноструктурированных электрокатализаторов NiЭО/СУ и NiЭО/C 46
2.1.3. Синтез биметаллических электрокатализаторов NiCu/C 47
2.1.4. Синтез биметаллического электрокатализатора NiMo/C 47
2.2. Физико-химические методы исследования электрокатализаторов 48
2.2.1. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), Просвечивающая растровая электронная микроскопия (ПРЭМ) и Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭДС) 48
2.2.2. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) 49
2.2.3. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) 49
2.2.4. Рентгенофазовый анализ (РФА) 52
2.2.5. Изучение хемосорбции СО 52
2.2.6. Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-АЭС) 53
2.3. Электрохимические измерения 53
2.3.1. Материалы 53
2.3.2. Оборудование для электрохимических измерений 54
2.3.3. Подготовка рабочего электрода 55
2.3.4. Методика электрохимических измерений 56
2.4. Кинетическое моделирование 62
ГЛАВА 3. Поликристаллический никель 64
3.1. Введение 64
3.2. Свойства поверхности никелевых электродов 65
3.2.1. Установление пределов циклирования в щелочном электролите 65
3.2.2. Влияние поверхностных (гидр)оксидов никеля на электрохимическое поведение никелевых электродов в щелочной среде 68
3.2.3. Исследование обратимости процесса окисления Ni в области низких потенциалов 70
3.2.4. Исследование поверхности Ni электродов физико-химическими методами 73
3.3. Кинетика ВЭР на никелевых электродах 77
3.3.1. Влияние предобработки поверхности электрода на кинетику ВЭР 77
3.3.2. Влияние температуры на кинетику ВЭР 83
3.3.3. Кинетическое моделирование ВЭР в приближении среднего поля 86
3.4. Выводы к Главе 3 94
ГЛАВА 4. Наноструктурированные никелевые катализаторы 96
4.1. Введение 96
4.2. Никель, электроосажденный на непористый СУ носитель
4.2.1. Выбор параметров электроосаждения и исследование приготовленных образцов физико-химическими методами 97
4.2.2. Электрохимические свойства NiЭО/СУ электрокатализаторов 101
4.2.3. Кинетика ВЭР на NiЭО/СУ электрокатализаторах 103
4.3. Никель, электроосажденный на пористый углеродный носитель XC-72 105
4.3.1. Выбор параметров электроосаждения и исследование приготовленных образцов физико-химическими методами 105
4.3.2. Электрохимические свойства NiЭО/ XC-72 электрокатализаторов 108
4.3.4. Кинетика ВЭР на NiЭО/XC-72 электрокатализаторах 111
4.4. Выводы к Главе 4 114
ГЛАВА 5. Биметаллические катализаторы на основе никеля 116
5.1. Введение 116
5.2. Биметаллические NiCu/C электрокатализаторы
5.2.1. Исследование NiCu/C электрокатализаторов с помощью физико-химических методов 117
5.2.2. Электрохимические свойства NiCu/C электрокатализаторов 121
5.2.3. Кинетика ВЭР на NiCu/C электрокатализаторах 124
5.3. Биметаллический NiMo/C электрокатализатор 126
5.3.1. Исследование NiMo/C электрокатализатора с помощью физико-химических методов 126
5.3.2. Электрохимические свойства NiMo/C электрокатализатора 129
5.3.3. Кинетика ВЭР на NiMo/C электрокатализаторе 130
5.4. Выводы к Главе 5 133
Выводы 135
Список цитируемой литературы 137
Приложения 154
Благодарности
