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，在取代貴金屬作為氧還原催化劑方面受到廣泛關注。鈣鈦礦型氧化物(通式ABO3)是一類復合金屬氧化物，在化學組成和晶體結構上有多種變化，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，其化學組成與對應催化活性之間的關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，對其進行了表征和電化學性能測試。具體研究內容如下:
　　 (1)通過溶膠-凝膠法和共沉淀法分別制備了LaMnO3納米顆粒，對其進行了XRD，SEM，BET等表征。將納米顆粒按10％～60％的不同質量比與VulcanXC-72導電炭黑混合，在0.1 M KOH水溶

3、液中進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。結果顯示溶膠-凝膠法制備的樣品按20 wt％與導電劑混合時具有最佳的性能，電極轉速為1600rpm時質量電流密度達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，對其進行了XRD，ICP，SEM，EDX，TEM，XPS等表征，進行了電化學性能測試，發(fā)現(xiàn)La0.7Ca0.3MnO3具有最高的催化活性，電