改性炭黑-LaMnO3复合材料的制备及其共价复合效应对氧还原性能的影响

摘要：

以Vulcan XC-72炭黑为载体,通过对炭载体石墨化处理和表面化学修饰,将其与化学沉淀法制备的纳米级LaMnO3颗粒共混,再经特定温度下煅烧,制备出改性炭黑-LaMnO3复合材料. X射线光电子能谱和热重分析表明,当煅烧温度在300°C时,炭载体与LaMnO3纳米颗粒之间形成了大量C-O-M (M = La, Mn)化学键.扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜分析发现,纯相LaMnO3纳米颗粒主要呈现短棒、三支棒或竹节棒的形貌特征,炭载体则为具有完整石墨层的空心球结构, LaMnO3均匀分散在炭载体上.在25°C,1 mol/L NaOH溶液中的电化学测试结果表明,成分比(LaMnO3：C)为2：3的复合材料具有很高的氧还原电催化活性,氧还原反应电子数为3.81,中间产物H2O2产率为9.5%,其活性接近商业Pt/C催化剂(E-TEK).高的氧还原电催化活性主要归因于LaMnO3纳米颗粒与炭载体之间形成了大量共价键.

关键词：锰酸镧、炭材料、电催化、共价复合、氧还原

分类号：TB3;TQ3

资助基金：国家自然科学基金51272018,51125007;国家科技支撑计划2009BAE87B00

在线出版日期：2014-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1173-1188