[发明专利]一种钙锰氧化物材料及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201810388389.X | 申请日： | 2018-04-26 |
| 公开（公告）号： | CN110416560B | 公开（公告）日： | 2022-05-20 |
| 发明（设计）人： | 于一夫;常爱柳;张兵 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙) 12214 | 代理人： | 王秀奎 |
| 地址： | 300072*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 氧化物 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种钙锰氧化物材料，其特征在于，包括呈团簇形分布的钙锰氧化物颗粒，所述钙锰氧化物颗粒的粒径为25-125nm；按照下述步骤制备：
步骤1，将1mL 37wt％的浓盐酸缓慢加入40mL去离子水中，然后加入0.45克的高锰酸钾，超声搅拌半小时后置于水热反应釜中，在140℃条件下反应12h，冷却至室温后将反应产物依次用去离子水及乙醇洗涤3-5遍，置于真空干燥箱中，在室温条件下干燥4-8h，得到棕黑色反应产物MnO2纳米管；
步骤2，将步骤1得到的MnO2纳米管溶于乙醇溶液中，加入硝酸钙，经超声处理使MnO2纳米管与硝酸钙均匀分布于乙醇溶液中，通过旋转蒸发仪蒸干溶剂，得到MnO2与硝酸钙的混合产物，其中锰与钙的摩尔比为1:(1-2)；
步骤3，将步骤2中得到的样品置于管式炉中，在空气氛围中自室温20-25℃以2℃/min的升温速率升至850℃，恒温4h后随炉自然冷却至室温20-25℃，吸附在Mn3O4棒表面的钙离子会与Mn3O4中的锰原子经过固相反应原位转化为尺寸均一的钙锰氧化物颗粒，得到钙锰氧化物材料，所述钙锰氧化物材料为CaMnO3或者Ca2MnO4。
2.根据权利要求1所述的一种钙锰氧化物材料，其特征在于：所述步骤2中，硝酸钙的加入量为0.2-0.6g。
3.一种钙锰氧化物材料的制备方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
步骤1，将1mL 37wt％的浓盐酸缓慢加入40mL去离子水中，然后加入0.45克的高锰酸钾，超声搅拌半小时后置于水热反应釜中，在140℃条件下反应12h，冷却至室温后将反应产物依次用去离子水及乙醇洗涤3-5遍，置于真空干燥箱中，在室温条件下干燥4-8h，得到棕黑色反应产物MnO2纳米管；
步骤2，将步骤1得到的MnO2纳米管溶于乙醇溶液中，加入硝酸钙，经超声处理使MnO2纳米管与硝酸钙均匀分布于乙醇溶液中，通过旋转蒸发仪蒸干溶剂，得到MnO2与硝酸钙的混合产物，其中锰与钙的摩尔比为1:(1-2)；
步骤3，将步骤2中得到的样品置于管式炉中，在空气氛围中自室温20-25℃以2℃/min的升温速率升至850℃，恒温4h后随炉自然冷却至室温20-25℃，吸附在Mn3O4棒表面的钙离子会与Mn3O4中的锰原子经过固相反应原位转化为尺寸均一的钙锰氧化物颗粒，得到钙锰氧化物材料，所述钙锰氧化物材料为CaMnO3或者Ca2MnO4。
4.根据权利要求3所述的一种钙锰氧化物材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，硝酸钙的加入量为0.2-0.6g。
5.如权利要求1所述的一种钙锰氧化物材料在电催化氧气还原中的应用。
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