The invention relates to a boron doped LaCoO 3 bifunctional catalyst, a preparation method and application thereof. The preparation method comprises the following steps: S1: dissolution of lanthanum salt and cobalt salt, adding chelating agent to obtain mixed solution, adjusting the pH of mixed solution to 7.0~10.0, reaction of sol gel with 80~110 at stirring temperature; S2: calcining 4~6h at 200~300 temperature, then heating up to 600~900 temperature; calcining 2~5h to obtain perovskite precursor; S3: perovskite precursor and boron source mixing. The boron-doped LaCoO_3 bifunctional catalyst was synthesized by calcination at 300-600 C for 2-5 H. The LaCoO3 perovskite material is prepared by sol-gel sol-gel method, and its microstructure is regulated by doping non-metal boron. The catalyst with high ORR and OER catalytic activity is prepared, and applied to new energy technologies such as metal air batteries, fuel cells, etc.
【技术实现步骤摘要】
一种硼掺杂LaCoO3双功能催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于钙钛矿复合氧化物材料及电化学催化领域,具体涉及一种硼掺杂LaCoO3双功能催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
近几年来,金属-空气电池、燃料电池等新能源的研发进入了快速发展的阶段,其中,用于氧还原反应和氧析出反应的催化剂不断被开发、研制出来,如铂基催化剂、碳基催化剂、钙钛矿氧化物催化剂等等。长期以来,研发同时具有氧还原(ORR)和氧析出(OER)催化活性的双功能催化剂是电化学领域的热点。钙钛矿ABO3具有良好的晶体结构、独特的电磁性能、高温稳定性、二维导体、半导体-金属转移,且同时具有较高的氧化、还原催化活性,已经成为一种更有发展前景的新型材料。因此,开展钙钛矿型氧化物在电催化领域的研究十分必要。LaCoO3钙钛矿材料在电催化领域表现出优良的ORR和OER催化性能,被众多研究者所研究,其具有成本低、高氧还原(ORR)和氧析出(OER)催化活性等优点,在双功能电催化剂方面具有很高的研究价值。而进一步提高LaCoO3钙钛矿材料的催化活性以扩大其在金属-空气电池、燃料电池等新能源技术中的应用具有重要的研究意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于进一步提高LaCoO3钙钛矿材料的催化活性以扩大其应用范围,提高一种硼掺杂LaCoO3双功能催化剂的制备方法。本专利技术利用溶胶-溶胶-凝胶法制得LaCoO3钙钛矿材料,并通过掺杂非金属元素硼对其微观结构进行调控,制备得到具有高ORR和OER催化活性的催化剂,应用于金属-空气电池、燃料电池等新能源技术中。本专利技术的另一目的在于提供一种硼掺杂La ...
【技术保护点】
1.一种硼掺杂LaCoO3双功能催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将镧盐和钴盐溶解,加入螯合剂得混合溶液,调节混合溶液的pH为7.0~10.0,于80~110℃搅拌条件下反应得溶胶‑凝胶;S2:将溶胶‑凝胶于200~350℃下煅烧4~6h,然后升温至600~900℃;煅烧2~5h得钙钛矿前驱体;S3:将钙钛矿前驱体和硼源混合,于300~600℃煅烧2~5h即得到硼掺杂LaCoO3双功能催化剂;所述钙钛矿前驱体和硼源的质量比为1:5~1:10。
【技术特征摘要】
1.一种硼掺杂LaCoO3双功能催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将镧盐和钴盐溶解,加入螯合剂得混合溶液,调节混合溶液的pH为7.0~10.0,于80~110℃搅拌条件下反应得溶胶-凝胶;S2:将溶胶-凝胶于200~350℃下煅烧4~6h,然后升温至600~900℃;煅烧2~5h得钙钛矿前驱体;S3:将钙钛矿前驱体和硼源混合,于300~600℃煅烧2~5h即得到硼掺杂LaCoO3双功能催化剂;所述钙钛矿前驱体和硼源的质量比为1:5~1:10。2.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于,S1中所述镧盐为硫酸镧、硝酸镧或氯化镧中的一种或多种;所述钴盐为硫酸钴、硝酸钴或氯化钴中的一种或多种;所述螯合剂为氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、柠檬酸或酒石酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于,所述镧盐和钴盐的金属离子...
【专利技术属性】
技术研发人员:沐杨昌,施志聪,陈远业,吴淮峰,王乃光,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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