在一定的电位范围内，阴极反应过电位η与反应电流密度i满足塔菲尔关系式： η=a+blgi。 式中η为反应过电位，i为反应电流密度，a、b为常数，其表达式为：
式中a为反应传递系数，io为交换电流密度(A／cm2)，月为气体常数，F为法拉第常数，丁为反应温度(K)。一定温度下进行的某一特定反应，a、i0均为定值，所以a、b为常数。通过稳态极化曲线η-i的测量，可以得到η-1gi图，在其塔菲尔区可求得常数a、b，进而求得反应动力学参数i0。i0的表达式为：
式中k为常数，a为反应物活度，△G为反应标准活化自由能。测量不同温度下的交换电流密度i0，将lgi0产对1／T作图则有
从而求得反应标准活化自由能△G。 对图l曲线的Tafel区进行拟合计算，得到不同温度下Ni-W/ZrO2纳米复合电极的交换电流密度，从而得到纳米复合电极的Arrhenius图，如图3所示。由图3可知，Ni-W／Zr02纳米复合电极的表观活化自由能为44．2 kJ／mol，而Ni-W合金电极的表观活化自由能为58．38 kJ／mol[13]，Ni-W／Zr02纳米复合电极的表观活化自由能明显比Ni-W合金电极低。这进一步从能量因素方面说明Ni-W／Zr02纳米复合电极比Ni-W合金电极具有更高的析氢催化活性。
图3 Ni-W／Zr02纳米复合电极的Arrhenius图Figure 3 Arrhenius plot of Ni-W／Zr02 nanocomposite electrode for hydrogen evolution
镍-钨／二氧化锆纳米复合电极析氢性能的研究：结果与讨论（一） 镍-钨／二氧化锆纳米复合电极析氢性能的研究：结果与讨论（二） 镍-钨／二氧化锆纳米复合电极析氢性能的研究：结果与讨论（四） 镍-钨／二氧化锆纳米复合电极析氢性能的研究：结果与讨论（五） 镍-钨／二氧化锆纳米复合电极析氢性能的研究：结论
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