鈣鈦礦型LaMnO3和La1-xCaxMnO3納米顆粒的制備及氧還原催化活性.pdf

1、鋰-空氣電池和燃料電池中的氧還原催化劑對整個電池體系的性能有著十分重要的影響，尋找廉價的非貴金屬催化劑是目前的一大熱門研究領(lǐng)域。過渡金屬氧化物由于具有相對較高的催化活性，低成本，制各簡單等優(yōu)點(diǎn)，在取代貴金屬作為氧還原催化劑方面受到廣泛關(guān)注。鈣鈦礦型氧化物(通式ABO3)是一類復(fù)合金屬氧化物，在化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)上有多種變化，其中La-Mn鈣鈦礦即LaMnO3具有出眾的氧還原催化活性，對其進(jìn)行取代改性的研究也有較多的報道。然而對于取代改性

2、的LaMnO3，其化學(xué)組成與對應(yīng)催化活性之間的關(guān)系仍有待深入的研究。本文通過對制備途徑與工藝的優(yōu)化制備了LaMnO3以及不同Ca取代量的La1-xCaxMnO3納米顆粒，對其進(jìn)行了表征和電化學(xué)性能測試。具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)通過溶膠-凝膠法和共沉淀法分別制備了LaMnO3納米顆粒，對其進(jìn)行了XRD，SEM，BET等表征。將納米顆粒按10％～60％的不同質(zhì)量比與VulcanXC-72導(dǎo)電炭黑混合，在0.1 M KOH水溶

3、液中進(jìn)行了電催化活性的測試，比較了工藝不同對催化活性的影響。結(jié)果顯示溶膠-凝膠法制備的樣品按20 wt％與導(dǎo)電劑混合時具有最佳的性能，電極轉(zhuǎn)速為1600rpm時質(zhì)量電流密度達(dá)106.8mA·mg-1。
　　 (2)制各了不同Ca取代量的La1-xCaxMnO3(x=0.1～0.4)納米顆粒，對其進(jìn)行了XRD，ICP，SEM，EDX，TEM，XPS等表征，進(jìn)行了電化學(xué)性能測試，發(fā)現(xiàn)La0.7Ca0.3MnO3具有最高的催化活性，電