一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍制备高析氢活性电极的方法技术

一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍制备高析氢活性电极的方法，本发明专利技术涉及一种通过在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍来提高碳钢析氢活性的方法。本发明专利技术是要解决目前在氢氧化钠溶液中电解制氢常用的碳钢阴极析氢活性较低的问题。一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍制备高析氢活性电极的方法：(1) 碳纳米管胶体液的配制；(2) 碳钢前处理；(3) 碳钢表面电泳碳纳米管胶团；(4) 化学镀镍，在碳钢表面得到析氢活性更高的碳纳米管/Ni‑P合金复合涂层。一种碳钢/碳纳米管电泳层/Ni‑P合金复合材料具有良好的析氢活性和稳定性，可以解决在氢氧化钠溶液中电解制氢采用碳钢阴极带来的高能耗问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于析氢电极的制备领域，涉及一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍来提高在氢氧化钠溶液中析氢活性的方法。
技术介绍
电解水制氢是将电能和水转换成清洁的氢能源，将能量以化学能的形式储存起来，以备不时之需，是解决能源枯竭的有效途径。随着电解制氢技术百年的发展，该领域相对其它制氢技术已经形成了自己独特的优势，比如制氢纯度高、工艺简单易操作、生产能力强等。目前，在电解制氢技术中最为常用的体系就是碱性水溶液电解体系，也就是将析氢电极和析氧电极置于氢氧化钠溶液中，电解时在阳极产生氧气，在阴极产生高纯氢气。然而碱性水溶液电解体系在生产中也面临重要的技术问题。为了提高析氢活性、降低制氢的电能成本，必须采用贵金属催化剂，但其电极成本太高；如果采用碳钢、镍等金属作为析氢电极，其能量转化效率又太低，大量的电能消耗在槽压上，最终以热能的形式释放出去。为了平衡电能消耗和硬件投入之间的矛盾，电解制氢的实际生产往往采用普通的碳钢作为析氢电极，以牺牲多余的电能为代价降低对硬件的投入，但是其较低的析氢活性也限制了企业的发展空间，降低了利润率。因此，为了更有效的电解制氢，必须降低碳钢的析氢过电位，提高碳钢的析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍制备高析氢活性电极的方法，其特征在于一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍制备高析氢活性电极的方法按以下步骤进行：(1) 碳纳米管胶体液的配制：a. 称取1.0~2.5 g的十六烷基三甲基氯化铵，加入到1000 mL乙醇+异丙醇混合溶液中，在室温下搅拌20 min之后，加入1.0~3.0 g的碳纳米管；b. 在45℃下搅拌0.5 h之后采用超声波细胞粉碎机处理1.5 h；c. 重复步骤b 10~30次，完成碳纳米管胶体液的配制；(2) 碳钢前处理：d. 将碳钢浸入除蜡水中超声处理2~5分钟，再经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗，除去表面油污；e. 将经过除油...

【技术特征摘要】
1.一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍制备高析氢活性电极的方法，其特征在于一种在碳钢表面电泳碳纳米管后化学镀镍制备高析氢活性电极的方法按以下步骤进行：(1)碳纳米管胶体液的配制：a.称取1.0~2.5g的十六烷基三甲基氯化铵，加入到1000mL乙醇+异丙醇混合溶液中，在室温下搅拌20min之后，加入1.0~3.0g的碳纳米管；b.在45℃下搅拌0.5h之后采用超声波细胞粉碎机处理1.5h；c.重复步骤b10~30次，完成碳纳米管胶体液的配制；(2)碳钢前处理：d.将碳钢浸入除蜡水中超声处理2~5分钟，再经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗，除去表面油污；e.将经过除油的碳钢浸入温度为45~50℃、体积百分浓度为10~15%的盐酸溶液中浸蚀1~3分钟，再经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗后，完成碳钢的前处理；(3)碳钢表面电泳碳纳米管胶团：f.将经过步骤(2)处理之后的碳钢浸入步骤(1)配制的碳纳米管胶体液中作为阴极，钛网作为阳极，在电解池两端施加60~75V的电压进行电泳4~10min，取出后采用异丙醇冲洗10~60s，自然晾干后浸入PVDF的NMP溶液中10~60s，取出后采用异丙醇冲洗60~180s，然后在60~70℃的条件下烘干1~12h后完成碳钢表面电泳碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：田栋，李舒曼，梁慧颖，周长利，夏方诠，黄太仲，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37