一种二氧化锰/钙钛矿氧化物复合催化剂的制备和性能研究的方法技术

本发明专利技术公开了一种α‑MnO

Preparation and performance of a manganese dioxide / perovskite oxide composite catalyst

The invention discloses a \u03b1 - MnO

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化锰/钙钛矿氧化物复合催化剂的制备和性能研究的方法
本专利技术属于材料化学以及电化学研究领域，特别涉及一种α-MnO2/La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3复合催化剂的制备和性能研究的方法。
技术介绍
钙钛矿型氧化物在碱性溶液中比较稳定、室温下有较高的电子导电性、具有顺磁性及氧缺陷等优点,它作为氧电极的电催化材料是极具发展优势的。而钙钛矿氧化物由于其特有的结构和功能，与二氧化锰复合作为催化剂可以同时具备较好的稳定性和催化活性。本专利技术实现利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3使其具有更好的催化活性，是一种新型有效的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种α-MnO2/La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3复合催化剂的制备和性能研究的方法。本专利技术的思路：利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3，将其作为催化剂应用于氧电极，以提高氧电极的电化学性能。具体步骤为：(1)用一定比例的金属硝酸盐，加入一定量的一水合柠檬酸进行加热搅拌混合，形成溶胶后通过干燥箱转变成凝胶，在一定的温度下煅烧就可得到钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3；(2)将称量好的0.225gKMnO4固体加入到20mL去离子水中溶解，再加入37％HCl溶液0.5mL，搅拌30min后将所得混合物倒进25mL的高压釜中。随后将其放进140℃的干燥箱内12h，接着将所得产物用无水乙醇和去离子水洗涤数次。最后将产物在60℃下干燥24h得到α-MnO2；(3)将La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2按比例1:4,2:3,3:2,4:1,1:0均匀混合，即实现利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3。本专利技术利用α-MnO2作为钙钛矿氧化物的改性剂，进而提高钙钛矿氧化物催化氧电极的性能。具体实施方式实施例1：(1)用一定比例的金属硝酸盐，加入一定量的一水合柠檬酸进行加热搅拌混合，形成溶胶后通过干燥箱转变成凝胶，在一定的温度下煅烧就可得到钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3；(2)将称量好的0.225gKMnO4固体加入到20mL去离子水中溶解，再加入37％HCl溶液0.5mL，搅拌30min后将所得混合物倒进25mL的高压釜中。随后将其放进140℃的干燥箱内12h，接着将所得产物用无水乙醇和去离子水洗涤数次。最后将产物在60℃下干燥24h得到α-MnO2；(3)将La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2按比例1:4均匀混合，即实现利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3。实施例2：(1)用一定比例的金属硝酸盐，加入一定量的一水合柠檬酸进行加热搅拌混合，形成溶胶后通过干燥箱转变成凝胶，在一定的温度下煅烧就可得到钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3；(2)将称量好的0.225gKMnO4固体加入到20mL去离子水中溶解，再加入37％HCl溶液0.5mL，搅拌30min后将所得混合物倒进25mL的高压釜中。随后将其放进140℃的干燥箱内12h，接着将所得产物用无水乙醇和去离子水洗涤数次。最后将产物在60℃下干燥24h得到α-MnO2；(3)将La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2按比例2:3均匀混合，即实现利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3。实施例3：(1)用一定比例的金属硝酸盐，加入一定量的一水合柠檬酸进行加热搅拌混合，形成溶胶后通过干燥箱转变成凝胶，在一定的温度下煅烧就可得到钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3；(2)将称量好的0.225gKMnO4固体加入到20mL去离子水中溶解，再加入37％HCl溶液0.5mL，搅拌30min后将所得混合物倒进25mL的高压釜中。随后将其放进140℃的干燥箱内12h，接着将所得产物用无水乙醇和去离子水洗涤数次。最后将产物在60℃下干燥24h得到α-MnO2；(3)将La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2按比例3:2均匀混合，即实现利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3。实施例4：(1)用一定比例的金属硝酸盐，加入一定量的一水合柠檬酸进行加热搅拌混合，形成溶胶后通过干燥箱转变成凝胶，在一定的温度下煅烧就可得到钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3；(2)将称量好的0.225gKMnO4固体加入到20mL去离子水中溶解，再加入37％HCl溶液0.5mL，搅拌30min后将所得混合物倒进25mL的高压釜中。随后将其放进140℃的干燥箱内12h，接着将所得产物用无水乙醇和去离子水洗涤数次。最后将产物在60℃下干燥24h得到α-MnO2；(3)将La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2按比例4:1均匀混合，即实现利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3。实施例5：(1)用一定比例的金属硝酸盐，加入一定量的一水合柠檬酸进行加热搅拌混合，形成溶胶后通过干燥箱转变成凝胶，在一定的温度下煅烧就可得到钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3；(2)将称量好的0.225gKMnO4固体加入到20mL去离子水中溶解，再加入37％HCl溶液0.5mL，搅拌30min后将所得混合物倒进25mL的高压釜中。随后将其放进140℃的干燥箱内12h，接着将所得产物用无水乙醇和去离子水洗涤数次。最后将产物在60℃下干燥24h得到α-MnO2；(3)将La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2按比例1:0均匀混合，即实现利用α-MnO2改性钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3。利用CHI660E电化学工作站对α-MnO2改性的钙钛矿型氧化物进行测试，结果如下：(1)La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2的比例依次为1:4、2:3、3:2、4:1、1:0时，催化的氧电极的阳极极化曲线的电流密度依次为0.1987Acm-2、0.2787Am-2、0.268Acm-2、0.2236Acm-2、0.2556Acm-2；阴极极化曲线的电流密度依次为0.195Acm-2、0.2531Acm-2、0.2447Acm-2、0.2044Acm-2、0.2288Acm-2。(2)钙钛矿氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3与α-MnO2的比例为2:3时催化的氧电极阴阳极化曲线的电流密度最大，表明钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α-MnO

【技术特征摘要】
1.一种α-MnO2/La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3复合催化剂的制备和性能研究的方法，其特征在于具体步骤：
(1)通过溶胶-凝胶法制备催化剂，用一定比例的金属硝酸盐，加入一定量的一水合柠檬酸进行加热搅拌混合，形成溶胶后通过干燥箱转变成凝胶，在一定的温度下煅烧就可得到钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.8Mn0.2O3；
(2)将称量好的0.225gKMnO4固体加入到20mL去离子水中溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄红霞，肖阳，梁大铭，陈富强，黄俊皓，黄隆勇，彭光万，杨砚文，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45