负载高分散金属纳米颗粒氧还原催化剂的研究

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研究高催化活性、高稳定性的氧还原催化剂对于燃料电池和金属-空气电池的发展是至关重要的。采用湿式还原法将Ag嵌入ZIF-67孔腔内成功的制备出Ag@ZIF-67复合材料,在Ar氛围下碳化该材料得到了AgCo@NC复合材料研究其氧还原催化活性。SEM和TEM测试结果表明:Ag嵌入到了ZIF-67孔腔制备的Ag@ZIF-67复合材料和ZIF-67有相同的显微形貌结构,碳化后的AgCo@NC材料显微形貌发生皱缩,尺寸大大减小,随着碳化温度的升高材料的骨架结构坍塌,碳化后部分Co进入孔腔内;BET测试表明AgCo@NC-600的比表面积为245.93 m2;XPS表明N的主要存在形式为吡啶氮和石墨氮。电化学测试结果表明:AgCo@NC-600表现出最强的氧还原催化活性,其氧还原催化活性与商业Pt/C催化剂相类似。为探究La位Ag掺杂对于La0.8Sr0.2MnO3材料氧还原催化性能的影响,用溶胶-凝胶法制备了不同Ag掺杂量的La0.8-xSr0.2AgxMnO3(x=0、0.05、0.08、0.15)材料。SEM结果显示材料均为纳米颗粒,粒径大小不一,颗粒尺寸不均匀;XRD测试表明材料的晶胞参数发生了变化。电化学测试结果表明掺杂过量的Ag会提高材料的氧还原催化活性。用H2还原法将La0.75Ag0.05Sr0.2MnO3和La0.65Ag0.15Sr0.2MnO3材料中掺杂的Ag还原到材料表面测试材料氧还原催化性能的变化状况。SEM结果表明H2还原不改变材料的显微形貌结构;XRD测试结果表明H2还原后材料的晶体结构发生变化。电化学测试结果表明,H2还原后的La0.75Ag0.05Sr0.2MnO3-R和La0.65Ag0.15Sr0.2MnO3-R材料氧还原催化活性降低,这表明H2还原法将掺杂的Ag还原到材料表面不增强材料的氧还原催化活性。图28幅;表9个;参150篇。
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