共沉淀法制备纳米Ag_4Bi_2O_5及氧还原催化性能研究

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• 英文论文题名：Preparation of Nano-Ag_4Bi_2O_5 with Co-precipitation Method and Study of Its Catalytic Performance for Oxygen Reduction Reaction
• 论文作者：陈冬梅 ; 王平渊 ; 曾珣 ; 孙艳芝 ; 朱必学 ; 潘军青
• 英文论文作者：Dongmei CHEN ; Pingyuan WANG ; Xun Zeng ; Yanzhi SUN ; Bixue ZHU ; Junqing PAN ; Key Laboratory of Macrocyclic and Supramolecular Chemistry ; Guizhou University ; State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering ; Beijing University of Chemical Technology
• 年：2016
• 作者机构：贵州大学大环及超分子化学重点实验室;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室;
• 论文关键词：共沉淀法 ; 纳米Ag4Bi2O5 ; 电催化 ; 氧还原过程
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十九分会：电化学材料
• 语种：中文
• 分类号：O643.36
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第二十九分会 ; 电化学材料
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：223k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

燃料电池(Fuel Cells)是通过电化学机制将化学能直接转化成电能的装置,具有清洁、高效的特点。相对于氢的阳极氧化反应(HOR)过程来说,氧的阴极还原(ORR)过程的反应速度较阳极反应速率小6-7个数量级,导致阴极过电位更高,相应的阴极催化剂中Pt等贵金属的用量更大~([1,2]),因此开发新型高效非贵金属氧还原阴极催化剂已成为这一领域的研究热点。本文采用共沉淀法制备出宽度为20 nm左右,长度为200 nm左右的Ag_4Bi_2O_5棒状晶体,样品的XRD和SEM如图1所示。图2为该催化剂的RDE测试。从图可以看出,样品在氧气氛中显示了较强的氧还原电流,并在考察电位下i~(-1)与转速ω~(-1/2)呈很好的线性关系,在-0.8~-0.9 V之间的电子转移数分别为4.3、4.2和4.4,说明Ag_4Bi_2O_5催化还原氧气是按四电子反应历程进行的,同时部分铋酸银在阴极过程也参与了协同还原反应,使得电子转移数略高于4。
Nano Ag_4Bi_2O_5 is synthesized by co-precipitation method. The XRD and SEM results show the Ag_4Bi_2O_5 is a nano rod crystal with about 20 nm in width and 200 nm in length. The RDE tests show the sample-has good electro-catalytic activity, and the electron transfer number is 4.3, 4.2and 4.4, respectively. The -i~(-1) ~ω~(-1/2) plots present a good linear relationship which indicating Ag_4Bi_2O_5 catalytic is carried by the four-electron reaction mechanism during the ORR process, with the scanning potential ranging from-0.8V to-0.9 V. The results also reveal that the Ag_4Bi_2O_5 is involved in the co-reduction reaction, so the electron transfer number is slightly higher than 4.

引文

[1]Banham D.;Ye S.;Pei K.;Ozaki J.Power Sources.2015,285:334.
    [2]Diloyan G.;Sobel M.;Das K.;Hutapea P.J.Power Sources.2012,214:59.