Електрохімічний процес виділення водню на наноструктурованій поверхні нікелю

Abstract

Методом вольтамперометрії з лінійною розгорткою потенціалу досліджено електрохімічний процес виділення водню з лужних розчинів на наноструктурованій поверхні нікелю. Співставленням площі поверхні вершин кластерів з кількістю бульбашок водню, підтверджено, що процес розкладу води з утворенням газоподібної водневої фази проходить практично лише на вершинах кластерних елементів наноструктурованої поверхні нікелю. Встановлено, що підвищення концентрації КС1 від 0.001М до 0.05 М розчину КОН знижує перенапругу процесу на 0.165 В, а для 1 М розчину підвищує її на 0.2 В. Розраховані коефіцієнти а і b в рівнянні Тафеля вказують на високу активність досліджуваних електродів до електрохімічного процесу виділення водню.

Методом вольтамперометрии с линейной развёрткой потенциала исследовали электрохимический процесс выделения водорода из щелочных растворов на наноструктурированной поверхности никеля. Сопоставив площади поверхности вершин кластеров с количеством пузырьков водорода, сформулирован вывод, что процесс распада воды с образованием газообразной водородной фазы проходит практически лишь на вершинах кластерных элементов наноструктурированной поверхности никеля. Установлено, что повышение концентрации КС1 от 0.05М до 0.001М раствора КОН снижает перенапряжение процесса на 165 В, а для 1 М раствора повышает его на 0.2 В. Рассчитанные коэффициенты а и b в уравнении Тафеля подтверждают высокую эффективность исследуемых электродов к электрохимическим процессам выделения водорода.

The electrochemical process of hydrogen production on nanostructurized nickel surface in the alkaline solution is performed by voltamperometric method with linear development of potential. Comparing the areas of the tops surface of clusters with the amount of hydrogen bubbles, leads to a conclusion that the water dissociating process with formation of gasouse hydrogen phase occurs practically only on the tops of the cluster elements of nanostructurized nickel surface. It has been established that increase of the KC1 concentration from 0.05M to 0.001M in KOH solution lowers the overstrain of the process by 0.165 V, and for the 1 M solution promotes it to 0.2.V. The calculated a and b Tafel coefficients determined a high efficiency of the studied electrochemical process of hydrogen production on the nanostructurized nickel electrode.