钙钛矿型阴极材料的合成改性及其性能评价
摘要采用联合乙二胺四乙酸-柠檬酸络合法制备 La0。7Sr0。3MnO3，并以不同 Mg 掺杂比例合 成 La0。7Sr0。3Mn1-xMgxO3-(x=0。2，0。3 和 0。4)镧锰基钙钛矿型催化剂。同时探索了共沉淀法 合成镧锰基钙钛矿的实验条件。X 射线衍射图谱、扫描电镜图像表明催化剂产品呈现典型 的钙钛矿衍射峰，结晶程度良好，颗粒粒径在 60 nm ~90 nm 范围内。电化学测试结果表 明 900 ℃煅烧的 La0。7Sr0。3Mn0。7Mg0。3O3-δ 具有更正的峰电位 -0。18 V。经过 Mg 掺杂的镧锰 基钙钛矿相较于其母体氧还原催化活性提高。随着 Mg 掺杂比例的升高，催化剂活性较好 时所需的煅烧温度也随之升高。旋转圆盘极化曲线中起始电位更正的仍为 900 ℃煅烧的 La0。7Sr0。3Mn0。7Mg0。3O3-δ，其值为-0。093 V。LSV 显示各产物催化活性优劣趋势与 CV 中大致 相同。依据 Koutecky−Levich 方程计算 900 ℃煅烧的 La0。7Sr0。3Mn0。7Mg0。3O3-δ 转移电子数 n 为 3。2，表明其催化氧还原过程倾向四电子路径。77973
毕业论文关键词 钙钛矿 La0。7Sr0。3Mn1-xMgxO3- 氧还原 电催化
毕 业 设 计 说 明 书 外 文
Title Synthesis, modification and performance evaluation of
Abstract perovskite cathode materials In this work, La0。7Sr0。3Mn1-xMgxO3- perovskite oxide electrocatalysts were synthesized by a combined ethylenediaminetetraacetic acid-citrate complexation technique and subsequent calcinations at high temperature in air。 Their powder X-ray diffraction patterns demonstrate the formation of the typical perovskite crystalline structure for each composition。 Their scanning electron microscope images indicate their particle size is in the range of 60 nm ~90 nm。 The catalytic property of these materials toward the oxygen reduction reaction was studied by
electrochemical measure。 Overall, the La0。7Sr0。3Mn1-xMgxO3- calcinated at 900 ℃
demonstrates the best performance。 Its reduction potential is -0。18 V。 In addition, the
La0。7Sr0。3MnO3 with Mg doping provides superior enhancement of electrocatalytic activity。 Koutecky−Levich analysis the compositions indicates that the four-electron pathway is favored on these oxides。
Keywords perovskite La0。7Sr0。3Mn1-xMgxO3- oxygen reduction reaction electro-catalysis
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目次
1引言 。 1
1。1 课题研究背景 。 1
1。3 本课题研究内容与方法 3
1。3。1 钙钛矿型金属氧化物的制备 。。 3
1。3。2 催化剂的表征 。。 3
2 实验材料与方法 。。 4
2。1 研究路线 4
2。2 实验药品与仪器 4
2。2。1 实验药品 。。 4
2。2。2 实验仪器与设备 5
2。3 钙钛矿型金属氧化物的制备 。。 5
2。4 循环伏安法（CV） 7
2。4。1 循环伏安法简介 。。 7
2。4。2 工作电极的预处理 。 8
2。4。3 催化剂分散液的制备 。。 8
2。4。4 工作电极的催化剂修饰 8
2。4。5 循环伏安法测试 8