編號：CYYJ02656
篇名：電解陽極催化劑用介孔Sb、Co摻雜SnO2載體的研究
作者：陳剛 熊施權 呂洪 郝傳璞
關鍵詞： 水熱法 介孔SnO2 摻雜 氧化銥
機構(gòu)： 湖南大學材料科學與工程學院 同濟大學新能源汽車工程中心
摘要： 六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑,水熱法制備介孔SnO2載體,以Adams法制備40%IrO2(質(zhì)量分數(shù))負載型催化劑,采用BET、XPS、XRD、TEM等手段對載體及催化劑結(jié)構(gòu)與性能進行表征與分析;然后用Sb、Co摻雜SnO2載體并合成催化劑,探究其對載體及催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明:當水熱反應時間為24 h時,獲得的載體最有利于催化劑負載,并獲得最優(yōu)性能。摻雜有效改善了SnO2質(zhì)子傳遞,當Sb摻雜SnO2時,其催化劑電化學循環(huán)性能不斷增高,Sb摻雜量為20%(摩爾分數(shù),下同)時,催化劑獲得最好電化學性能;而當Co摻雜SnO2時,其催化劑電化學循環(huán)性能降低,Co摻雜量為5%時,催化劑獲得最好性能,其電化學活性面積最大時,伏安電荷量Q*為1478 mC·(cm2·mg)-1。最后對不同摻雜元素單電池進行測試,Co摻雜的SnO2對IrO2單電池性能提升最大,在1.0 A/cm 2測試條件下析氧過電位為1.884 V。研究發(fā)現(xiàn)摻雜后催化劑性能與摻雜離子的價態(tài)及尺寸有直接關系,離子價態(tài)差越大,催化性能越高。Sb離子尺寸高于Sn4+,性能隨摻雜量增大而提高;Co離子尺寸低于Sn4+,性能隨摻雜量增大而降低。
