MnO_2动态催化氧还原的研究

为了提高MnO2催化氧还原效率，采用Ⅸ改性MnO2经350℃高温处理后作为氧还原的催化剂，草酸铵造孔剂及MWNTs为复合电催化剂，氧电极可获得50mA／em。的工作电流密度（-200mV）。Bi改性MnO2的微观形貌分析表明，其晶体颗粒尺度约100nm，且粒径分布较均匀，呈自然团聚外貌，团聚物直径在2～8μm。Bi改性MnO2催化氧还原机理为：在放电过程中，由于Bi改性的MnO2具有良好的可逆性能，因此O2在MnO2上发生的电子得失过程是瞬间过程，而不是MnO2的晶格转变，仅仅是质子-电子的传递。当缺氧时，MnO2发生还原反应，才会发生晶格转变。

新型碳载MnO_2空气电极的研究

为了使空气电极在近低极化区获得较好的催化效果,本文以碳载MnO_2为催化剂制备了空气电极,通过测定稳态阴极极化曲线,研究了催化剂及电极制备工艺对氧空气电极的电化学性能的影响。实验发现碳载MnO_2催化剂可有效降低空气电极在近低极化区工作时的极化程度,空气电极工作电流密度可达43mA·cm^(-2)(电位-0．2V v．s．Hg/HgO参比电极),交换电流密度为0．0593mA·cm^(-2)；空气电极最佳制备工艺条件为：10%无水Na_2SO_4(造孔剂)+15%PTFE(粘合剂)+镀银镍网(集流体)+15g·L^(-1)Co(Ⅱ)Schiff碱配合物(富氧材料)。

纳米碳管-钙钛石复合催化剂氧电极交换电流密度的测试与分析

以纳米碳管与钙钛石制备了复合催化剂氧电极,分析了电极中氧还原的催化机理,利用稳态阴极极化测试法,测试并分析了所制氧电极的交换电流密度.结果表明:复合催化剂催化能力优于单一催化剂;不同种类钙钛石催化能力大小顺序为:La0.8Sr0.2CoO3>La0.6Ca0.4CoO3>La0.6Ni0.4CoO3>La0.8Sr0.2MnO3,正交试验确定的最佳氧电极催化剂配比为:纳米碳管0.1 g,La0.6Sr0.4CoO30.02 g,Na2SO40.1 g,PTFE 0.5 mL,此时,交换电流密度最大,达0.1441 mA/cm2;单因素试验结果显示,复合催化剂中w(La0.8Sr0.2CoO3)=9.09%,w(Na2SO4)=45.45%时电极的阴极极化程度最小.