多元中空钙钛矿氧化物纳米纤维材料的制备及电催化性能研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:w33599589
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氢燃料因其高能量密度和零排放等优点已成为当前能源领域的研究热点之一。在众多氢气制取方法中,电解水制氢不仅能够提供高纯度氢气,而且整个过程环境友好、可循环再生。然而电解水制氢的实际电位与理论电位差距较大,因此需要降低过电位来提高电解水制氢的能量转换效率。贵金属类催化剂因具有低过电位和快速还原动力学等优点被公认为最高效的电催化剂,但其昂贵的价格和稀缺性限制了其实际应用,因而开发具有良好导电性、高催化活性和高稳定性的非贵金属催化剂对于降低电解水制氢的成本十分重要。具有ABO3结构的钙钛矿氧化物,由于其独特的3d电子结构和结构灵活性,被认为是颇具前途的非贵金属电催化剂。本论文通过结合静电纺丝技术和奥斯特瓦尔德熟化方法,为合成具有管状结构的多元中空钙钛矿氧化物纳米纤维提供一种有效的“一体化”策略。以含有多元素聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维为前驱体,通过改变前驱体溶液配比和后续热处理条件制备出一系列高比表面积、不同微观形貌结构的新型电催化剂,研究和探索前驱体溶液配比和热处理条件变化与催化剂的微观形貌、化学结构和催化性能之间的关系。以LSCM/PVP NFs为前驱体,通过调节煅烧温度和升温速率制备出一系列具有中空纳米纤维形貌的钙钛矿氧化物,中空纳米纤维是由小尺寸的钙钛矿氧化物纳米颗粒堆积而成,当煅烧温度越高或升温速率越快,钙钛矿氧化物纳米颗粒尺寸越大,中空纳米纤维管径越小。催化性能研究结果表明,与传统的块状钙钛矿氧化物相比,具有中空结构的钙钛矿氧化物纳米纤维具有更好的析氧催化活性,这主要是因为其具有高比表面积、高孔隙率和大的内部空间。当煅烧温度为800 ℃,升温速率为10 ℃ min-1时制备的钙钛矿氧化物(LSCMO-10)表现了最佳的析氧性能,起始过电位为1.54 mV,Tafel斜率为111 mV dec-1,10 h稳定性测试结果显示LSCMO-10比IrO2更稳定。表明所制备的LSCMO-10是一种高效稳定的析氧催化剂。为进一步优化钙钛矿氧化物的析氧活性,本研究通过调节前驱体溶液的元素配比,通过静电纺丝技术制备出不同元素含量的前驱体纳米纤维,进而在相同热处理条件下制备多元中空钙钛矿氧化物纳米纤维。实验结果表明,随着锶元素摩尔比含量的增加,中空纳米纤维的孔径减小,但用于堆积纳米纤维钙钛矿氧化物纳米颗粒的尺寸增大。析氧性能测试结果显示,LSCM-0.3在电流密度10 mA cm-2处的过电压为1.54 mV,Tafel斜率为100 mV dec-1,展示了最佳的电催化性能。
其他文献
期刊
小学生习作需要白描是人所皆知的,让小学生在习作中进行比较理想的白描,也是大家所必须研究和探讨的。本文所谈及的小学习作教学中的白描对大家有一定的启示。
2004年4月24日,青海省黄南藏族自治州同仁县和日乡某牧民家,因进食风干牛肉发生食物中毒.
本论文以当下乡村振兴战略下乡村民宿产业大力发展为背景,结合千岛湖民宿室内设计的问题与需求,以情景营造相关理论作为指导,提出情景体验的设计理念,对“一睦好剧”民宿室内进行情景体验设计研究。全文共分为两个部分,第一部分是设计作品的展示;第二部分是设计报告,主要包括以下四个报告:一是设计需求报告。需求报告从研究背景上分析了政策支持、问题多发、文脉传承、市场基础四个层面的新需求,结合案例与基地分析。得出以
7天节日眨眼就过去了,DIY朋友的喜事却接踵而来,昂达B85系列主板,活动仍旧没有停下来,除了从9月10日起开始的购买昂达主板B85U魔固搭配任一款Intel四代酷睿即可获赠光电键鼠套装
传统镶滚工艺是中国传统服饰中常见的装饰工艺手法,在服饰的边缘有着对服装的保护作用,并且有着鲜明的审美装饰特点。镶滚装饰工艺运用在服饰的领口、袖口、门襟、下摆、开衩
沈阳地区HIV病毒抗体检测筛查中心实验室承担地区各医疗机构HIV病毒抗体筛查实验室筛查阳性血清("初筛")样品的复判和上送省疾控中心HIV确认实验室进行确认("终判").为了解各
目的:对在治疗老年下呼吸道感染时采用左氧氟沙星治疗的疗效进行分析,并对其临床护理方法与效果进行探讨。方法选取本院在2012年3月至2013年3月间收治的139例患者,对其采用左氧
阅读能力有助于提升学生的语文素养,培养学生的阅读能力是小学语文教学中一个非常重要的环节。通过科学、合理、有效的阅读。可以全面调动学生的阅读积极性,扩大学生的阅读视野
目的:探讨高血压患者家庭护理的方法。方法回顾分析我院48例高血压患者给予家庭护理指导,强调家庭护理的科学方法及重要性。结论高血压患者综合、科学的家庭护理可使血压稳定,减