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电解水反应分为阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER)。为了提高电解水效率,降低HER和OER所需过电位,除了贵金属催化剂之外,一些过渡金属如Co、Ni、Fe、Mo等,及非金属元素N、P、S、C等组合的化合物具有高效电催化性能。为了制备经济实用的电催化水分解催化剂,除了应用上述材料之外,还需选择一种或几种简单、低成本的催化剂制备工艺。因此,本论文旨在探索出制备简单、催化性能卓越的水分解催化剂。本文采用简单易操作的恒电位电沉积法,在碳纳米管修饰的泡沫镍基底(CNT/NF)上成功负载了高分散性、高HER活性的NiCoP纳米颗粒状电催化剂材料。催化剂的表面形貌和组成采用XRD、SEM、XPS进行分析。XRD证实了本论文成功制得六边形晶体NiCoP电极材料,且从SEM图中可以明显的看出NiCoP负载在CNT/NF上呈现出一种十分新颖的、均匀分散的纳米颗粒结构,XPS分析的结果显示,NiCoP/CNT/NF电极由多价态的Ni,Co,P杂原子组合而成,这种复合材料对于形成纳米颗粒结构非常有利,进而有助于增加催化剂在HER过程的表面活性。NiCoP/CNT/NF电极的电催化性能采用线性扫描伏安法(LSV)进行分析,并展现了优异的析氢性能。其中,在0.5 MH2SO4中起始过电位只有52 mV,塔菲尔斜率只有48 mV dec-];在1 M KOH中起始过电位只有69 mV,塔菲尔斜率只有62 mV dec-1。此外,本文研究了 NiCoP/CNT/NF电极的稳定性。实验结果显示,NiCoP/CNT/NF电极无论在酸性条件还是碱性条件下,均展现出极高的稳定性,是可替代贵金属材料的新型水分解催化剂。本文以高OER活性的NiFe催化剂为研究背景,应用电化学阳极化法在富含氟离子的溶液中腐蚀NiFe条带,制备出Ni/Fe氟化物层,并通过循环伏安法(CV)处理一段时间之后,制备出表面粗糙裂纹的Ni/Fe氢氧化物催化剂。XRD和XPS证实了合金条带在阳极化腐蚀之后与氟离子发生反应,生成了三斜晶系NiFeF5·7H2O,此时Ni的价态为正二价,Fe为正三价;CV处理之后生成主要以正三价Ni和Fe存在的Ni/Fe氢氧化物层。Ni/Fe氢氧化物催化剂的LSV分析结果显示,催化剂展现出卓越的OER电催化性能,在0.1 M KOH中的OER起始过电位只有240 mV,塔菲尔斜率只有47 mV dec.1。本文系统分析了 NiFe合金材料在阳极化以及循坏伏安处理过程前后可能发生的反应机理,推测反应过程,为未来电化学阳极化领域提供了实验和理论材料。