编号：NMJS08948

篇名：微波热冲快速制备二维多孔La0.2Sr0.8CoO3钙钛矿用于高效电催化析氧反应

作者： 胡荣 韦丽云 鲜靖林 房光钰 吴植傲 樊淼 郭家越 李青翔 刘凯思 姜会钰 徐卫林 万骏 姚永刚

关键词： 二维 钙钛矿 微波 氧缺陷 析氧反应

机构： 武汉纺织大学 华中科技大学

摘要： 析氧反应(OER)被认为是电解水的关键限制步骤,已被广泛作为清洁能源方式用于解决能源和环境问题。钙钛矿氧化物(ABO3)具有可调的电子结构、高灵活性的元素组成,能在OER中表现出良好的催化活性。然而,钙钛矿氧化物的合成通常需要经历长时间的高温,极易导致金属的聚集和影响材料的本征活性。气相微波技术可以显著缩短热处理时间,从而减少相关的碳排放。这项技术不仅解决了对碳中性过程日益增长的需求,而且还增加了对合成的控制,以避免产品的不良团聚。本文采用微波热冲法快速制备了二维(2D)多孔La0.2Sr0.8CoO3钙钛矿。伴随微波过程的快速熵增可以有效地暴露La0.2Sr0.8CoO3结构中丰富的活性位点。此外,高能微波冲击过程可以精准地将Sr2+引入到LaCoO3的晶格中,通过增加Co的氧化态来增加氧空位量。这种锶元素取代镧引入的氧空位能极大提高催化剂的本征催化活性。对于碱性电解液中的OER应用,制备的La0.2Sr0.8CoO3在10 m A·cm-2下展现出了360 m V的过电位,Tafel斜率为76.6 mV·dec-1。且在经历30000秒的长时间循环测试后仍能维持初始电流密度的97%。这项研究为高活性二维钙钛矿的合成提供了一种简便、快速的策略。