氧缺陷调控对过渡金属氧化物氧析出反应电催化活性的影响机制研究

发布时间：2021-02-02 20:49

　　对于许多电化学能源转换系统而言,发展用于氧析出反应的高性能电催化剂是十分关键的。经济可行的过渡金属氧化物作为有前景的氧析出反应催化剂,受到广泛的研究。然而它们的性能仍然低于现在常用的贵金属催化剂。最近几年,许多研究报道表明氧缺陷显著影响过渡金属氧化物的电催化活性。尽管有许多利用氧缺陷工程对电催化剂活性进行优化的例子,但是可控地在过渡金属氧化物中引入缺陷仍然是一个挑战,并且氧缺陷对氧析出反应活性的影响机制还不完全清楚。为了充分认识氧缺陷在调节过渡金属氧化物氧析出反应电催化活性过程中的作用,从而更好地运用氧缺陷工程制备具有实际应用前景的氧析出反应电催化剂,本研究以脉冲激光沉积技术制备的过渡金属氧化物薄膜模型材料为研究对象,采用氩等离子体处理、氩气热处理等方法在过渡金属氧化物中引入氧缺陷,探究氧缺陷对材料氧析出反应活性的影响机制;同时,采用电化学还原的方法在Sr Co_0.8Fe_0.2O_3-δ钙钛矿粉末与碳纤维纸组成的复合材料中引入氧空位,制备具有实际应用前景的氧析出反应电催化剂。在本研究中,我们首先以脉冲激光沉积制备的Ni O... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

尖晶石氧化物的晶体结构

华南理工大学硕士学位论文6的中心。因为岩盐结构过渡金属氧化物中过渡金属离子和氧离子的比例是1:1，所以化合价为正二价的过渡金属才能形成岩盐结构的过渡金属氧化物，也因此岩盐结构过渡金属氧化物的种类相对较少，但是掺杂之后得到的岩盐结构过渡金属氧化物种类丰富。岩盐结构过渡金属氧化物是一类重要的过渡金属氧化物，许多研究利用岩盐结构的过渡金属氧化物（例如：CoO、NiO、MnO等）制备出高性能的电催化剂。岩盐结构稳定性强，可以应用氧缺陷工程制备高性能的氧析出反应电催化剂。图1-2岩盐氧化物的晶体结构Figure1-2Crystalstructureofrocksaltoxide1.3.1.3钙钛矿结构过渡金属氧化物图1-3钙钛矿氧化物的晶体结构Figure1-3Crystalstructureofperovskiteoxide钙钛矿氧化物(PerovskiteOxides)具有独特的结构，灵活的组成，较高的稳定性，非常适合用来进行化学、物理调控制备高性能的电催化剂。单钙钛矿氧化物的化学通式是ABO3,其中A和B代表金属离子，O代表氧离子，B位阳离子一般为过渡金属元素，它

华南理工大学硕士学位论文6的中心。因为岩盐结构过渡金属氧化物中过渡金属离子和氧离子的比例是1:1，所以化合价为正二价的过渡金属才能形成岩盐结构的过渡金属氧化物，也因此岩盐结构过渡金属氧化物的种类相对较少，但是掺杂之后得到的岩盐结构过渡金属氧化物种类丰富。岩盐结构过渡金属氧化物是一类重要的过渡金属氧化物，许多研究利用岩盐结构的过渡金属氧化物（例如：CoO、NiO、MnO等）制备出高性能的电催化剂。岩盐结构稳定性强，可以应用氧缺陷工程制备高性能的氧析出反应电催化剂。图1-2岩盐氧化物的晶体结构Figure1-2Crystalstructureofrocksaltoxide1.3.1.3钙钛矿结构过渡金属氧化物图1-3钙钛矿氧化物的晶体结构Figure1-3Crystalstructureofperovskiteoxide钙钛矿氧化物(PerovskiteOxides)具有独特的结构，灵活的组成，较高的稳定性，非常适合用来进行化学、物理调控制备高性能的电催化剂。单钙钛矿氧化物的化学通式是ABO3,其中A和B代表金属离子，O代表氧离子，B位阳离子一般为过渡金属元素，它

【参考文献】：
期刊论文
[1]N掺杂碳包覆的Co3O4纳米片/碳布复合材料用于稳定的可充电Zn空气电池（英文）[J]. 刘奇,王蕾,刘旭,于鹏,田春贵,付宏刚.  Science China Materials. 2019(05)



本文编号：3015349