钙钛矿电催化剂纳米化的初步研究和思考

【作者】 周嵬； 陈高； 张海娟； 朱印龙；

【机构】 南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室；

【摘要】 <正>钙钛矿氧化物具有可控的理化性质和廉价的成本,使其在电催化领域具有广泛的应用。然而,常规制备方法,如溶胶凝胶法和固相法,得到的钙钛矿氧化物颗粒直径通常达到几个微米的尺度。制备纳米尺度的钙钛矿氧化物颗粒可以使其暴露更多的催化活性位点,从而最大限度的提高其催化质量活性和催化稳定性。我们使用了静电纺丝技术,制备了直径约100nm的SrNb_0.1Co_0.7Fe_0.2O_3-δ钙钛矿纳米棒。在两电极体系中,在10 mA cm^-2的过电势仅为1.68V,这是首次把钙钛矿氧化物应用于碱性全电解水技术。此外,利用高能氩气等离子体技术,在泡沫镍上制备无定型的SrCo_0.85Fe_0.1P_0.05O_3-δ纳米膜,通过打破晶体内强的化学键的方法,该材料在碱性环境中的快速重构现象使其具有优异的OER/HER性能,550 mV的过电位点下拥有1000 mA mg^-1超高的质量活性,并表现出十分优异的催化稳定性。我们将致力于使用更多的先进的手段,同时开发简单的技术,高效地制备纳米尺度的钙钛矿电催化剂。钙钛矿氧化物的纳米化将有效推动能量转化技术的进步,同时将有望将其应用到二氧化碳转化和氮转化等技术中。更多还原