钙钛矿/含N碳材料复合粉体的制备及电催化性能研究

发布时间：2022-01-11 11:44

　　钙钛矿型氧化物因其独特的缺陷结构、快速的氧迁移率和成本低等优点,常用作空气电极中有效的电极材料并引起广泛关注。多孔含N碳材料因其优异的导电性、比表面积大和活性位点多,可作为催化剂的理想支撑载体。因此,将钙钛矿负载在多孔含N碳基底上形成复合材料,既能够有效阻止钙钛矿颗粒的团聚,提高导电性,二者还会产生新的协同效应,具有明朗的应用前景。本研究以乙二胺为氮源采用一步水热法制备出了三维氮掺杂石墨烯;又以豆渣作为碳源和氮源,分别用水解和热解方法制备出了两种含N生物碳材料。通过XRD、SEM等表征手段对三种含N碳材料进行了结构物相分析;采用RDE技术对样品的氧还原催化性能进行了研究;同时将样品作为阴极催化剂应用到锌-空气电池中并研究其电化学性能。研究结果表明,用热解豆渣的方法制备出的含N生物碳具有较大的比表面积和最佳的电催化活性。采用溶胶-凝胶法将通过热解豆渣制得的含N碳材料与硝酸盐溶液进行复合,成功制备了生物碳不同含量的LaMnO₃/含N生物碳材料复合粉体。研究结果表明,钙钛矿与含N碳材料复合后产生了更多的氧缺陷;含N碳材料作为载体不但大大降低了钙钛矿纳米粒子的团聚,还起到... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锌-空气电池结构示意图

14为以上生物碳的制备流程图。图2-1 生物碳的制备流程图2.2.3 LaMnO3-生物碳复合粉体的制备本研究采用溶胶-凝胶法成功制备了 LaMnO3-生物碳复合粉体。图2-2 LaMnO3-生物碳复合粉体的制备流程图首先，称取不同量的热解生物碳(生物碳与 LaMnO3的质量比为从 0 到 20%)分别加入到 100 mL 去离子水中，超声处理一小时后得到黑色生物碳悬浮液。其次，分别量20 mL的Mn(NO3)3和20 mL的La(NO3)3溶液(0.1 mol/L)加入烧杯中，并加入40 mL

14图2-2 LaMnO3-生物碳复合粉体的制备流程图首先，称取不同量的热解生物碳(生物碳与 LaMnO3的质量比为从 0 到 20%)分别加入到 100 mL 去离子水中，超声处理一小时后得到黑色生物碳悬浮液。其次，分别量20 mL的Mn(NO3)3和20 mL的La(NO3)3溶液(0.1 mol/L)加入烧杯中，并加入40 mL

【参考文献】：
期刊论文
[1]氮掺杂的碳材料中石墨化氮和吡啶氮对氧还原反应的催化特性（英文）[J]. 刘京,宋平,阮明波,徐维林.  催化学报. 2016(07)
[2]聚对苯二胺和炭黑复合物作为高效的氧还原催化剂及其稳定性研究（英文）[J]. 苏小钢,姚颖方,田娟,刘建国,汪忠伟,尤勇,黄林,吴聪萍.  催化学报. 2016(07)
[3]金属空气电池阴极氧还原催化剂研究进展[J]. 王瀛,张丽敏,胡天军.  化学学报. 2015(04)
[4]锌空电池空气电极催化剂的研究进展[J]. 李山梅,刘丹宪.  电源技术. 2011(06)

博士论文
[1]几种非贵金属催化剂的制备及其在锌—空气电池中的应用[D]. 李光华.东南大学 2015

硕士论文
[1]低温燃料电池低铂及非铂催化剂的制备和研究[D]. 陈腾.燕山大学 2016
[2]锌-空气电池空气电极的制备及研究[D]. 崔存仓.哈尔滨工业大学 2013
[3]锰氧化物氧还原催化剂的制备及性能[D]. 潘林茂.华南师范大学 2007
[4]锌空气电池钙钛矿型催化剂的制备与性能研究[D]. 张灿.天津大学 2007



本文编号：3582725