仿生制備氧化鐵納米顆粒及其電催化性能的研究.pdf

1、在自然界中，有機體通常利用生物大分子誘導(dǎo)生物礦化過程，該過程所得到的各種介觀結(jié)構(gòu)是具有迷人形態(tài)和優(yōu)異性能的。受生物礦化啟發(fā)，人們使用大分子為誘導(dǎo)劑，合成了多種具有等級結(jié)構(gòu)的功能材料。最近，許多具有可控形態(tài)的無機材料已經(jīng)通過使用各種可溶或不可溶添加劑而被開發(fā)出來。伴隨著合成技術(shù)的提高，研究者們發(fā)現(xiàn)超薄無機納米材料類似于超分子聚合物或超分子聚合物的聚集體。然而，如何利用超細(xì)無機納米線作為誘導(dǎo)劑合成性能優(yōu)異的功能材料，是一個值得深入研究并探討

2、的問題。基于此，本論文主要討論了使用超細(xì)硬硅鈣石納米線（XNWs）來誘導(dǎo)基于氧化鐵的納米顆粒，并研究了其電催化水分解和二氧化碳還原性能。主要取得了以下研究的結(jié)果:
　　1.建立了一種使用XNWs作為添加劑來制備氧化物納米材料的合成體系，制備了赤鐵礦顆粒。研究發(fā)現(xiàn)，XNWs的濃度對產(chǎn)物的形貌有很大的影響，調(diào)節(jié)Fe(Ⅲ)離子的濃度可以顯著地控制所得赤鐵礦顆粒的尺寸。此外，還詳細(xì)研究氧化鐵顆粒的形成機理。值得注意的是，所合成的赤鐵礦微粒

3、表現(xiàn)出良好的析氧反應(yīng)(OER)電催化性能。直徑約100nm的赤鐵礦顆粒在10mA/cm2的電流密度下具有0.35V的低過電位，較低的Tafel斜率(65mV/dec)，并且在堿性介質(zhì)中具有良好的穩(wěn)定性。
　　2.進(jìn)一步研究了利用XNWs作為添加劑制備基于氧化鐵的復(fù)合材料，成功制備得到了Fe2O3/SnO2復(fù)合顆粒。通過時間實驗，詳細(xì)論述了Fe2O3/SnO2復(fù)合顆粒的形成機理。此外，研究表明，所制備的復(fù)合納米顆粒具有良好的電催化二