電解水貴金屬陽極催化

① 電解水的催化劑

催化劑通常能使電解水的活化能大大降低，從而降低電解水的過電勢。催化劑的優劣決定了電解水所需要的總電壓以及電能轉換為氫能的轉化效率。比如，兩根石墨電極組成的電解池通常需要大於2 V的電壓才能產生氫氣和氧氣，因為石墨不是理想的催化劑，而兩片不銹鋼電極組成的電解池需要大約1.6-1.8V的電壓就能產生氫氣和氧氣。研究新型的催化劑來增加能量轉換效率是能源領域十分受關注的焦點。
在酸性環境中，鉑是析氫反應的催化劑，幾乎沒有任何過電勢以及非常小的塔菲爾斜率(電流增加10倍所需要的額外電壓)，是幾乎理想化的催化劑，但是由於鉑貴金屬資源稀缺，科學家正在尋找一些廉價催化劑(過渡金屬硫化物，碳化物以及磷化物)。氧化銥是析氧反應的催化劑，但是同樣依賴於稀缺資源，同時由於高電位以及酸性環境，極少物質能能同時展現析氧反應催化活性和穩定性，所以目前為止還沒有找到氧化銥的替代品。
在鹼性環境中，鉑和氧化銥依然是很好的催化劑，但是由於氧化物和氫氧化物在鹼性環境的穩定性，能有更多低原子數過渡金屬化物的選擇。比如，鎳基合金展現出了優良的析氫反應的催化活性和穩定性，鎳鐵基復合材料和一些鈣鈦礦材料展現出了優良的析氧反應的催化活性。

② 如何高效電解水，正負極分別用什麼金屬

電極：可用石墨電極。

水(H2O)被直流電電解生成氫氣和氧氣的過程被稱為電解水。電流通過水(H2O)時，在陰極通過還原水形成氫氣(H2)，在陽極則通過氧化水形成氧氣(O2)。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。電解水是取代蒸汽重整制氫的下一代制備氫燃料方法。

催化劑：
催化劑通常能使電解水的活化能大大降低，從而降低電解水的過電勢。催化劑的優劣決定了電解水所需要的總電壓以及電能轉換為氫能的轉化效率。比如，兩根石墨電極組成的電解池通常需要大於2 V的電壓才能產生氫氣和氧氣，因為石墨不是理想的催化劑，而兩片不銹鋼電極組成的電解池需要大約1.6-1.8V的電壓就能產生氫氣和氧氣。研究新型的催化劑來增加能量轉換效率是能源領域十分受關注的焦點。

在酸性環境中，鉑是析氫反應的催化劑，幾乎沒有任何過電勢以及非常小的塔菲爾斜率(電流增加10倍所需要的額外電壓)，是幾乎理想化的催化劑，但是由於鉑貴金屬資源稀缺，科學家正在尋找一些廉價催化劑(過渡金屬硫化物，碳化物以及磷化物)。氧化銥是析氧反應的催化劑，但是同樣依賴於稀缺資源，同時由於高電位以及酸性環境，極少物質能能同時展現析氧反應催化活性和穩定性，所以目前為止還沒有找到氧化銥的替代品。

在鹼性環境中，鉑和氧化銥依然是很好的催化劑，但是由於氧化物和氫氧化物在鹼性環境的穩定性，能有更多低原子數過渡金屬化物的選擇。比如，鎳基合金展現出了優良的析氫反應的催化活性和穩定性，鎳鐵基復合材料和一些鈣鈦礦材料展現出了優良的析氧反應的催化活性。

③ 水的電解反應，電解水時，陽極和陰極分別發生什麼反應

陽極上發生氧化反應：2H2O-4e- =4H+ +O2(氣體)[或者是4OH－-4e- =2H2O+O2]
陰極上發生還原反應：4H2O+4e- =4OH- +2H2(氣體)[或4H+ +4e- =2H2]

④ 電解水用什麼金屬電極好（鉑，鈀，銀等貴金屬除外，可以是合金，不要石墨）

這個是工業上:鎳鈷鐵復合材料作為陽極，鎳基材料作為陰極，高濃度的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液作為電解液。
還可以使用不銹鋼做電極，不過消耗大。

⑤ 電解水製取氫氣陰極可以用金屬鎳嗎

電解水製造氫氣不節能是因為電解水需要消耗大量電能，且電解水工業化還處於發展階段，仍有許多問題需要處理。

比如，通常電解槽需要高純度的淡水資源，直接用海水會導致電極腐蝕和效率降低，而電解海水的氯鹼工業需要更高的電壓來實現氫氣的制備，如何實現電解海水將極大地推動電解水工業化的步伐。

現有的工業化電解制氫方法主要有兩種：鹼性電解水制氫，聚合物電解質電解水制氫。前者通常使用較廉價的電極材料，但工作電流較低，鎳鈷鐵復合材料作為陽極，鎳基材料作為陰極，高濃度的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液作為電解液，工作溫度為60-80度，工作電流為0.2-0.4 A/cm2，氫氣產生量為<760 N m3/h。後者由於酸性環境通常使用貴金屬作為催化劑，但工作電流較高，氧化銥作為陽極，鉑作為陰極，工作溫度為50-80度，工作電流為0.6-2.0 A/cm2，氫氣產生量大約為30 N m3/h。

⑥ 電解水要不要催化劑

不要，不過可以加大電流或在水中加入氫氧化或稀硫酸增強導電性。希望採納

⑦ 理論上存在能高效電解水的催化劑嗎

電解催化劑？不用這么麻煩！作為水的分解催化劑的確是有的，二氧化鈦，放進水裡，太陽光作為反應條件，在陽光照射下就可以催化水分解為氧氣、氫氣。。。你也喜歡化學？做個朋友吧！

⑧ 金屬做陽極進行催化析氧時，為什麼電流密度越大，析氧性能越好

由於電極反應並不是如理想中的那樣迅速： 1就是說,或還原形式的離子濃度越低,實際的電極反應在進行的時候.於是由Nernst方程,而析氧電位會上升.20等．詳細的東西我分兩部分講,其中a.電化學有一個很有名的方程叫Nernst（能斯特）方程.56,是還原態濃度下降.要使速率達到可觀的水平,大意是電極的電位與電極周圍的離子濃度有關,Hg1,會發生陰極電位比理論值低.23V.比如電解水,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位．如果陰極析出的是氫氣,造成濃度下降,因此常以a作為活化過電位大小的判據,這就叫極化. A,Zn1.實際的電極在工作過程中,而溶液的濃度擴散不及時,就叫析氫過電位;H2O的電位是1,塔菲爾常數越大,這就叫活化過電位,則電極的電位就越高,因此在實際的電解操作中.由於實際電極反應要消耗附近的溶液的溶質（這是理想電極不考慮的）,析氫電位會下降.36V左右,導致電極周圍溶液濃度下降；對析氧電極（陽極）,析氧過電位也一樣．過電位是由於電極的極化而產生的,反之亦然.對析氫電極（陰極）,氧化形式的離子濃度越高,所以當電位達到理論電位,會發生偏離理想電極模型的情況,但實際上一般需要達到1.24,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應．析氫過電位（一定程度上）可以用塔菲爾常數衡量.塔菲爾（Tafel）認為活化過電位η與電流密度i有η=a+blgi的關系,b叫塔菲爾系數.電極的極化有兩種,電極反應的速率卻仍然很慢,而這種效果在氣體的析出上非常明顯,必須升高電位,是氧化態濃度下降,過電位越大．常見金屬塔菲爾常數較大的有Pb1.不同金屬的b值相差不大而a相差明顯. 由於過電位的存在.濃差極化.41,理論上O2/,Sn1.活化極化. B,要把這些問題也考慮進去. 2,這就是O2的析出存在活化過電位的結果

⑨ 電解水有催化劑么[加快反應速率]

電解水目前還沒有什麼催化劑，但是可以通過改變水的導電性，從而提高電解效率，從理論上講，硫酸，NaOH等都可以。但是濃度控制很重要，太濃太稀都不是很好！在實驗室我們曾經做過這樣的探索，發現25%左右的NaOH溶液電解時，效率最好！不妨你可以試試！

⑩ 水的電解實驗加入硫酸鈉是催化劑嗎

不是催化劑，只是為了增大溶液的導電性。

水(H2O)被直流電電解生成氫氣和氧氣的過程被稱為電解水。電流通過水(H2O)時，在陰極通過還原水形成氫氣(H2)，在陽極則通過氧化水形成氧氣(O2)。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。電解水是取代蒸汽重整制氫的下一代制備氫燃料方法。

催化劑通常能使電解水的活化能大大降低，從而降低電解水的過電勢。催化劑的優劣決定了電解水所需要的總電壓以及電能轉換為氫能的轉化效率。比如，兩根石墨電極組成的電解池通常需要大於2 V的電壓才能產生氫氣和氧氣，因為石墨不是理想的催化劑，而兩片不銹鋼電極組成的電解池需要大約1.6-1.8V的電壓就能產生氫氣和氧氣。
在酸性環境中，鉑是析氫反應的催化劑，幾乎沒有任何過電勢以及非常小的塔菲爾斜率(電流增加10倍所需要的額外電壓)，是幾乎理想化的催化劑，但是由於鉑貴金屬資源稀缺，科學家正在尋找一些廉價催化劑(過渡金屬硫化物，碳化物以及磷化物)。氧化銥是析氧反應的催化劑，但是同樣依賴於稀缺資源，同時由於高電位以及酸性環境，極少物質能能同時展現析氧反應催化活性和穩定性，所以目前為止還沒有找到氧化銥的替代品。
在鹼性環境中，鉑和氧化銥依然是很好的催化劑，但是由於氧化物和氫氧化物在鹼性環境的穩定性，能有更多低原子數過渡金屬化物的選擇。比如，鎳基合金展現出了優良的析氫反應的催化活性和穩定性，鎳鐵基復合材料和一些鈣鈦礦材料展現出了優良的析氧反應的催化活性。

應用：

基於其高能量密度及零排放(不排放任何溫室效應氣體)，氫氣已被列為潛在的清潔能源燃料，同時氫燃料可以通過氫燃料電池的方式驅動各類電子設備及電驅動車。隨著氫燃料的飛速發展，電解制氫也逐漸步入工業化取代傳統的蒸汽重整制氫的方法來消除對天然氣的依賴性同時又減少成本增加氫燃料純度。