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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。