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一种静电纺丝法制备金属元素掺杂型氧化钴(Co3

实验指南    2021-09-18 14:23
一、背景

  过渡金属氧化物有着相对丰富的储量和理论上的高催化活性,被认为是贵金属催化剂的有前途的替代品。纳米级金属氧化物具有非常小的尺寸、大的表面体积比、大的结晶度和德拜长度。纤维一般具有较高的比表面积和孔道,这将大大提高纳米材料的利用率,进而提高催化性能。

在各种过渡金属氧化物中,氧化钴(Co3O4)由于其理论容量高、环境友好且储量丰富,因此被认为是一种有前景的锌空电池材料。然而,氧化钴(Co3O4)在电化学反应过程中存在离子和电子传递效率低等问题,而且其导电性低,从而限制了半导体氧化钴 (Co3O4)催化剂的催化活性。掺杂金属元素后可以弥补其不足。

二、实验步骤

  步骤1、配制有机高分子溶液A:0 .6g聚乙烯吡咯烷酮(PVP,分子量130W)溶于10ml乙 醇中,后配金属前驱体溶液B:0 .3g的六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)溶于3g的水中。再配制 掺杂金属前驱体溶液C:将0 .005g四水合钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)溶于1g水中。A、B、C 都 需磁力搅拌1h,后将A、B、C混合并搅拌均匀得到纺丝液D。

  步骤2、设定静电纺丝参数进行纺丝:正电压:18Kv;负电压:1 .2Kv;流速:0 .15mm/min;接 收距离:20cm;转速:200r/min。 得到的纤维膜在马弗炉中500℃热处理2h,最终得到钼(Mo)掺杂的氧化钴(Co3O4) 纳米纤维。