發(fā)布時(shí)間：2024-05-12 05:10

　　尋找高活性和高穩(wěn)定性的析氧反應(yīng)(OER)電催化劑一直是可持續(xù)能源應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵并具有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)。然而,由于OER具有緩慢的反應(yīng)動(dòng)力學(xué),要提供實(shí)際應(yīng)用所需的電流密度,需要相當(dāng)大的過(guò)電位才能夠?qū)崿F(xiàn)。鈣鈦礦氧化物作為OER催化劑研究的熱點(diǎn)之一,憑借其高度可調(diào)的元素組成和電子結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出了高效的OER催化性能。但是目前對(duì)鈣鈦礦OER催化劑的研究局限于立方晶相體系,六方晶系鈣鈦礦的研究卻很少。本文從晶相角度出發(fā),以貴金屬摻雜作為主要策略,合成一系列六方晶體結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦氧化物,并研究了它們?cè)贠ER催化方面的表現(xiàn):1.以Ba0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF-91)12H相鈣鈦礦為母體,在B位摻雜少量 Ir 成功合成具有 6H 相的 Ba0.9Sr0.1Co0.8Fe0.1Ir0.1O3-δ(BSCFI-91)。在保持六方晶系的條件下,降低了其形成六方純相結(jié)構(gòu)的溫度,減少了 c方向的層數(shù)。與母體BSCF-91相比,BSCFI-91的催化能力顯著增強(qiáng)。在堿性1.0 M KOH中,電流密度達(dá)到10 mA cm-2時(shí),BSCFI-91僅需要300mV的過(guò)電位,明顯低于母體BSCF-9...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１不同晶系鈣鈦礦氧化物的結(jié)構(gòu)示意圖［４４］：正交／三方、立方、六方（從左至右）??

酸鈣（ＣａＴｉ０３）是鈣鈦礦家族中發(fā)現(xiàn)的第一種礦物，以俄羅斯礦物學(xué)家Ｌｅｖ??Ｐｅｒｏｖｓｋｉ命名。理想的鈣鈦礦氧化物ＡＢ０３屬于高對(duì)稱性的立方晶系，??其中角共享［Ｂ０６］八面體和Ａ位陽(yáng)離子鏈構(gòu)成了高度靈活的骨架，Ｂ位陽(yáng)離子占??據(jù)八面體的中心位置。對(duì)于鈣鈦礦氧化物來(lái)說(shuō)，在１０....

圖１．３簡(jiǎn)單、雙鈣鈦礦的組成多樣性［４Ｓ］：?（ａ）是Ａ位和Ｂ位陽(yáng)離子根據(jù)現(xiàn)有的報(bào)道的簡(jiǎn)單??鈣鈦礦和雙鈣鈦礦中組成元素來(lái)標(biāo)記的；（ｂ）顯示了按陽(yáng)離子氧化態(tài)的不同組合，所得到?

?第１章緒論???寸的陽(yáng)離子可以形成相似的晶體結(jié)構(gòu)。圖１．３ａ顯示了元素周期表中己出現(xiàn)在實(shí)??驗(yàn)數(shù)據(jù)中的鈣鈦礦氧化物的Ａ或Ｂ位上的所有元素［４８］。其中在Ａ位上發(fā)現(xiàn)了??３２種元素，Ｂ位發(fā)現(xiàn)５４種。氧化態(tài)從＋１到＋７不等，Ａ位的陽(yáng)離子半徑范圍為??０．７６?Ａ?（Ｌｉ＋）?－１．....

圖１．４元素周期表中價(jià)態(tài)范圍為＋１至＋８的陽(yáng)離子［４８］??鈣鈦礦的組成多樣性主要體現(xiàn)在Ａ位和Ｂ位金屬元素的豐富組合

ｃ＊?廣?５＾?Ｔｅ“?Ｉ＊＊＂１?Ｗ４＊?Ｖ??７，?Ａｔ７＊?Ｂｒ＇＊?Ｃｆ＇?Ｆ９＊?／’？?Ｍｎ＾?Ｎｐ７＊?ＯｓＴ＊?Ｒｅ？＊?ｋｕ，４?Ｔｃ７＊??８＊?Ｏｓ＂＊?Ｒｕ＾?Ｊｆｔ＊＊??Ｎｏｔｅ；?（１）?Ｄａｔａ?ｅｘｔｒａｃｔｅｄ?ｆｒｏｍ?ｈｔｔｐ：／Ｍｂｕ］ａ....

圖１．５鈣鈦礦氧化物析氧反應(yīng)趨勢(shì)圖［７］：縱坐標(biāo)是負(fù)的理論過(guò)電位值，橫坐標(biāo)是??ＡＧ〇．?—?ＡＧｏｈ－??

們己經(jīng)提出了許多描述符??來(lái)指導(dǎo)新材料設(shè)計(jì)。Ｔｒａｓａｔｔｉ１＇、５］、Ｂｏｃｋｒｉｓ和Ｏｔａｇａｗａ１』２］以及Ｒｏｓｓｍｅｉｓｌ等人＿??〇?Ｑ????，?１?１?＼???－０．５?－?．＾．ｏｙＷ．?－??－１０－?Ａｒｔｌｎｏ，?＼？＾〇，?－??＞?＾＞／?仏??Ｊ?＾....

本文編號(hào)：3970909