摘要
针对电化学脱氧中阴极氧还原反应(ORR)的催化材料成本高和效果差的问题,在不同电流密度下,通过电沉积法高效制备出NiCoFe三元合金,并对合金材料的形貌和结构进行了表征和分析,显示NiCoFe合金有着蓬松的花椰菜状表面形貌和合金晶型结构。在三电极体系中对不同电流密度下制备的的NiCoFe合金进行了ORR性能测试,当电沉积电流密度为1.0 A/cm2时,NiCoFe合金地半波电位为0.782 V,起始电位为0.936 V,极限电流密度为2.9 mA/cm2,盘环电极(RRDE)测试显示合金的转移电子数n=3.52,接近于商用Pt/C催化剂的四电子转移。还进行了小试设备的工艺设计,通过小试设备在模拟工业水中进行溶解氧的去除,脱氧效率达99%以上。NiCoFe合金是一种性能优异的ORR电催化剂材料,对于工业生产中溶解氧的去除有着重要的应用价值。
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单位中海油天津化工研究设计院有限公司