当前位置:主页 > 科技论文 > 化工论文 >

纤维状多孔钙锰氧化物制备及其氧还原反应电催化活性

发布时间:2018-03-26 19:01

  本文选题:海藻酸钙纤维 切入点:非贵金属催化剂 出处:《无机材料学报》2017年05期


【摘要】:首次以海藻酸钙纤维为载体制得层状 钙钛矿结构的Ca_2MnO_4钙锰氧化物(Ca-Mn-O),并以尖晶石结构的CaMn_3O_6为对比样,测试了样品作为电化学氧还原催化剂(ORR)的性能。通过XRD、FE-SEM、TEM和BET对材料进行表征,结果表明该层状-钙钛矿结构的氧化物具有内部相互交联的多孔网状结构和大的比表面积。电催化测试结果表明:Ca_2MnO_4氧化物具有明显的催化活性,高的极限扩散电流密度、接近四电子氧化还原以及在碱性溶液中较低产率的过氧化氢,说明这种廉价而丰富的ORR催化剂具有潜在的应用前景。Ca-Mn-O氧化物的催化活性(初始还原电位、极限电流密度以及电子转移数)很大程度依赖于表面Mn的氧化态和晶体结构。此外,大的比表面积和多孔网状结构,增多了氧还原反应的电催化活性位;高的氧空位浓度有利于氧还原反应的进行;合适的晶体结构具有开放的空间,有利于氧的吸附。
[Abstract]:For the first time, the layered perovskite Ca_2MnO_4 perovskite Ca_2MnO_4 oxide was prepared by using calcium alginate fiber as the carrier, and the spinel structure of CaMn_3O_6 was used as the contrast sample. The properties of the sample as an electrochemical oxygen reduction catalyst (ORR) were tested. The materials were characterized by XRDX FE-SEM TEM and BET. The results show that the oxide with layered perovskite structure has a porous network structure and a large specific surface area. The results of electrocatalysis test show that the oxide has obvious catalytic activity and high limit diffusion current density. Close to tetraelectron redox and low yield hydrogen peroxide in alkaline solution, this cheap and abundant ORR catalyst has a potential application prospect. The catalytic activity of Ca-Mn-O oxides (initial reduction potential), The limit current density and electron transfer number depend largely on the oxidation state and crystal structure of mn on the surface. In addition, the large specific surface area and porous network structure increase the electrocatalytic active sites of oxygen reduction reaction. High oxygen vacancy concentration is conducive to oxygen reduction reaction, and suitable crystal structure has an open space, which is conducive to oxygen adsorption.
【作者单位】: 河南师范大学化学化工学院;河南省电池研究院;
【基金】:河南省科技攻关项目(152102210080) 河南省教育厅科学技术研究重点项目(12B480002) 河南省科技攻关计划(国际科技合作)(162102410047)~~
【分类号】:O643.36;TM911.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄幼菊;李伟善;黄青丹;李伟;张庆龙;蒋腊生;;氢钼青铜对铂催化氧还原反应的促进作用[J];高等学校化学学报;2007年05期

2 位辰先,田建华,梁宝臣,刘邦卫;制备条件对卟啉钴氧还原催化性能的影响[J];天津理工学院学报;2004年03期

3 孙晓然;李光跃;夏定国;张立美;李钒;;均苯四甲酰亚胺桥联的聚酞菁亚铁的氧还原反应(英文)[J];物理化学学报;2013年07期

4 左小刚;;硫酸盐还原菌对阴极氧还原反应的影响[J];新疆有色金属;2013年05期

5 徐莉;林瑞;丁蕾;戴先峰;乔锦丽;;高温处理对碳载吡啶钴催化氧还原性能的影响[J];高等学校化学学报;2012年07期

6 陆兆锷,张关永,钟天耕,方国女;酸性喷淋石墨屑电极氧还原为过氧化氢研究[J];电化学;1996年02期

7 王爱琴;任奇志;刘双艳;麻晓霞;谢先宇;;热处理温度对钴卟啉负载碳黑电催化剂的结构及氧还原性能的影响[J];高等学校化学学报;2009年04期

8 陆兆锷,锺天耕,,张关永;聚邻苯二胺膜电极上氧还原为过氧化氢[J];电化学;1995年02期

9 李秀玲,栾积毅,武冬梅,史卫国,赵玉佳;聚四氨基酞菁钴对氧还原的电催化性质[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2004年01期

10 赵伟利;周德璧;孙新阳;谭龙辉;;碳载钴酞菁催化剂的制备及其氧还原催化性能研究[J];分子催化;2010年01期

相关会议论文 前10条

1 闫晶;袁晓利;袁定胜;;氮掺杂石墨化介孔炭的制备及其氧还原性能[A];第30届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2013年

2 陈艳霞;;铂和金电极上氧还原机理与动力学研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第23分会:电催化与洁净能源电化学转化[C];2014年

3 张慧娟;李昊亮;李梅;邓成成;杨俊和;;基于烟煤的无金属氧还原催化剂研究[A];第一届全国储能科学与技术大会摘要集[C];2014年

4 杨立军;蒋雨霏;胡征;;开发在酸/碱性介质中有高氧还原催化活性的碳基纳米材料[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会:能源纳米科学与技术[C];2014年

5 于亚楠;包淑娟;;非金属(N、P、S)掺杂型石墨烯的氧还原催化性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第23分会:电催化与洁净能源电化学转化[C];2014年

6 杨立军;赵宇;马延文;王喜章;胡征;;碳基无金属氧还原电催化机理探究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年

7 杨植;聂华贵;肖助兵;鲁焱琦;黄少铭;;纳米碳基非贵金属材料在电催化氧还原中的应用研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会:能源纳米科学与技术[C];2014年

8 韩传龙;王勇;;含氮中空碳半球的制备及其催化氧还原反应性能研究[A];第十四届全国青年催化学术会议会议论文集[C];2013年

9 蒋雨霏;杨立军;胡征;;硼氮共掺杂微结构对碳纳米管氧还原电催化性能的影响[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第23分会:电催化与洁净能源电化学转化[C];2014年

10 石晶晶;乔锦丽;;无金属氮硫双掺杂介孔碳氧还原催化剂的制备及其催化机理研究[A];2014中国环境科学学会学术年会(第十二章)[C];2014年

相关博士学位论文 前10条

1 游诚航;质子交换膜燃料电池阴极高性能碳基非贵金属氧还原催化剂的制备与研究[D];华南理工大学;2015年

2 白佛;碳基/过渡金属(Co、Cu)氧还原催化剂的制备及其电化学性能研究[D];吉林大学;2016年

3 蒋雨霏;碳基无金属氧还原电催化剂的设计及作用机理研究[D];南京大学;2016年

4 孙涛;酸性介质中新型非贵金属氧还原催化剂的设计、性能及调控机制研究[D];南京大学;2016年

5 周学俊;M-N_x/C类非贵金属氧还原催化材料的构筑及其电化学性能研究[D];东华大学;2016年

6 阳梅;氮掺杂碳材料的制备及其氧还原电催化性能研究[D];湘潭大学;2016年

7 韩策;过渡金属/杂原子掺杂纳米碳材料制备及其电催化氧还原性能研究[D];东北师范大学;2016年

8 张晓凤;非贵金属(氢)氧化物/石墨烯复合物的电化学合成及其对氧还原反应催化性能[D];福建师范大学;2016年

9 杨建;多巴胺掺杂的多元碳基催化剂设计与氧还原性能研究[D];河南大学;2016年

10 李明芳;铂电极上氧还原机理与动力学的研究[D];中国科学技术大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 王文心;铂单原子层修饰型低温燃料电池阴极氧还原催化剂的制备与性能研究[D];山东大学;2015年

2 杨俊;吲哚类化合物修饰碳载钴催化剂对氧还原催化作用的研究[D];浙江大学;2015年

3 黄慧慧;新型碳基非贵金属催化剂的可控制备及其高效氧还原性能研究[D];温州大学;2015年

4 刘林;空心碳球负载铁、钴纳米材料在氧还原反应中的应用[D];浙江工业大学;2014年

5 王娟;离子液体作为锂空气电池电解质的性能研究[D];太原理工大学;2013年

6 金念;含氧石墨烯负载铂基合金催化剂的氧还原反应机理研究[D];天津大学;2014年

7 曹泰;氮掺杂碳纳米管的制备及其氧还原性能研究[D];北京理工大学;2016年

8 苏小钢;基于对苯二胺的燃料电池非贵金属氧还原催化剂[D];南京大学;2016年

9 沈丽明;碳基纳米笼包裹铂催化剂构建及其抗醇氧还原催化性能研究[D];南京大学;2016年

10 湛芳;氧还原催化剂制备及其性能研究[D];华中科技大学;2014年



本文编号:1669157

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/1669157.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a4df4***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com