非晶質Ni-S合金の電極触媒能に関する研究

非晶Ni-S合金电催化性能研究

• 批准号: 61550603
• 负责人: 山川 宏二
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550603/
• 关键词: 非晶質めっき; Ni-S合金; 電極触媒能; 水素過電圧

通常の直流電解法に加え、パルス電解法を併用して、Ni-Sめっきを行ない、えられためっき物の電極(陰極)特性を検討した。すなわち、3種類のめっき浴を用い、種々の電流密度でめっきした。そのめっき物の表面観察、硫黄含有量および結晶構造解析を、走査型電子顕微鏡(SEM)、エネルギー分散型微少域分析装置(EDX)および強力X線によって検討した。次いで、各種硫黄含有量のめっき物について、9N NaOH溶液(60℃)中で、定電流カソード電解して、水素過電圧の長期特性を調べた。(1)アルカリ浴より酸性浴でのめっき物の方が、き裂は少なく、素材への密 性は良好であった。(2)直流電解法よりパルス電解法の方が、めっき物の硫黄含有量は高く、33wt%もの硫黄を含むめっき物を作製できた。(3)12wt%付近の硫黄を含むNi-Sめっき物は、微細結晶粒から成っており、33wt%位の硫黄を含むめっき物は非晶質構造から成っていることが判明した。(4)微細結晶粒から成るめっき物の水素過電圧は、電解時間とともに上昇し約300mVであったが、非晶質めっき物のそれは、逆に電解時間とともに減少し100〜130mVであり、長期にわたり安定であった。この小さい水素過電圧は、白金のそれより約250mVも低い値であった。(5)電解中に、硫黄の還元溶出がおこり、Ni-Sめっき物中の硫黄含有量は減少した。しかし、非晶質めっきは、電解後も約12wt%の硫黄を含有しており、【Ni_3】【S_2】相を生成していた。微細で大量の【Ni_3】【S_2】粒子の分散が、水素発生反応の触媒能を果たしたものと考えられる。(6)以上より、非晶質Ni-Sめっきが、良好な電極触媒能を示すことが判明した。

The electrode (cathode) characteristics of Ni-S alloy are discussed. 3 kinds of bath, current density Surface observation of sulfur compounds, analysis of crystal structure, scanning electron microscope (SEM), dispersive micro-domain analyzer (EDX), and high-intensity X-ray analysis. In addition, various sulfur content, 9N NaOH solution (60℃), constant current, electrolyte temperature, water overvoltage and long-term characteristics were adjusted. (1)The acid bath, the material, and the density of the material are good. (2)Direct current electrolysis method: the sulfur content of the solution is high, 33 wt %, and the sulfur content of the solution is high. (3)12wt% sulfur containing Ni-S, fine crystal grain, amorphous structure, 33wt% sulfur containing Ni-S, amorphous structure, fine crystal grain, amorphous structure, amorphous structure. (4)Micro-crystalline particles are formed, and the water element overvoltage and electrolysis time increase by about 300mV, while amorphous particles are formed, and the reverse electrolysis time decreases by 100 ~ 130mV, and the electrolysis time is stable for a long time. The voltage of the water element is about 250mV. (5)Electrolysis, sulfur dissolution, sulfur content in Ni-S compounds decreased. After electrolysis, the sulfur content is about 12wt% and the [Ni_3][S_2] phase is formed. The dispersion of a large number of fine [Ni_3][S_2] particles and the catalytic energy of water element generation have been studied. (6)The above results show that amorphous Ni-S alloy has good catalytic performance.

项目成果

山川宏二,椿野晴繁,井上博之,秋吉浩一,吉本勝利: 金属表面技術.

Koji Yamakawa、Harushige Tsubakino、Hiroyuki Inoue、Koichi Akiyoshi、Masaru Yoshimoto：金属表面技术。