[发明专利]一种元素取代对钙钛矿氧化物催化性能影响的方法

说明书

本发明公开了一种元素取代对钙钛矿氧化物催化性能影响的方法。通过溶胶‑凝胶法制备钙钛矿型氧化物La_0.4Sr_0.6Co_1‑xMn_xO₃(x＝0‑0.8)，按化学计量比称取所需的0.0008molLa(NO₃)₃·6H₂O、0.0012mol Sr(NO₃)₂和(1‑x)mol Co(NO₃)₃·6H₂O、x mol 50％Mn(NO₃)₂溶液溶于适量去离子水中；另称取金属离子总摩尔1.5倍的一水合柠檬酸(0.006mol)溶于适量去离子水中，并将柠檬酸以每秒一滴的速度滴入磁力搅拌下的硝酸盐混合溶液中；在柠檬酸完全滴完后，再继续搅拌一段时间使其充分混合。再用恒温磁力搅拌器在水浴加热下将混合溶液中多余的水分蒸掉，形成凝胶后放进干燥箱中干燥一夜。将干燥好的产品置于350℃的马弗炉中煅烧2h后拿出来进行研磨，紧接着在800℃下继续煅烧3h后进行第二次研磨，即得所需的催化剂。

技术领域

本发明属于功能材料研制研究领域，特别涉及一种元素取代对La_0.4Sr_0.6Co_1-xMn_xO₃(x＝0-0.8)性能的影响的方法。

背景技术

金属-空气电池被认为是价格低廉且具有可逆性的优点的理想清洁能源。金属氢化物–空气电池的实际工作电压和比能量通常较低，这是由两方面的原因造成的：一是金属氢化物电极与电解液发生反应导致的自腐蚀，二是空气电极的氧还原反应缓慢的动力学。其中氧还原的动力学过程与氧电极的催化剂种类、表面状态以及空气电极的结构密切相关。目前金属-空气电池的发展面临着关键性的科学问题需要解决，这是由于无论是氧还原反应还是氧析出反应，都需要克服高的活化能，因此催化剂的活性至关重要，其性能直接决定着电池性能。钙钛矿型氧化物具有一系列优点，作为氧电极的催化剂具有一定的前景。本发明通过溶胶-凝胶法制备元素取代的钙钛矿型氧化物La_0.4Sr_0.6Co_1-xMn_xO₃(x＝0-0.8)使其具有更好的催化活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种元素取代对La_0.4Sr_0.6Co_1-xMn_xO₃(x＝0-0.8)催化性能进行调整的方法。

本发明的思路：对La_0.4Sr_0.6Co_1-xMn_xO₃钙钛矿型氧化物进行元素取代，使其电催化活性改善。

具体步骤为：

(1)按化学计量比称取所需的0.0008mol La(NO₃)₃·6H₂O、0.0012mol Sr(NO₃)₂和(1-x)mol Co(NO₃)₃·6H₂O、x mol 50％Mn(NO₃)₂溶液溶于适量去离子水中；另外称取金属离子总摩尔1.5倍的一水合柠檬酸(0.006mol)溶于适量去离子水中；

(2)将柠檬酸以每秒一滴的速度滴入磁力搅拌下的硝酸盐混合溶液中，在柠檬酸完全滴完后，再继续搅拌一段时间使其充分混合。随后用恒温磁力搅拌器在水浴加热下将混合溶液中多余的水分蒸掉，形成凝胶后放进干燥箱中干燥一夜；