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空心ZnMn2O4纳米球和纳米立方体的室温合成及氧还原催化性能
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O611.4[理学—无机化学;理学—化学] O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]南开大学新能源材料化学研究所,先进能源材料化学教育部重点实验室,天津300071
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:20701021); 国家“九七三”计划项目(批准号:2009CB220003); 教育部创新团队项目(批准号:IRT0927); 天津市应用基础及前沿技术研究项目(批准号:08JCZDJC21300 10SYSYJC27600); 中央高校基本科研业务费专项资金资助
中文摘要:

室温下在含有Zn^2+的溶液中,以空心结构的MnO2为前驱体,使用NaBH4还原剂合成了尖晶石型ZnMn2O4纳米空心球和纳米空心立方体.通过XRD,SEM,TEM和BET等测试手段对合成产物的结构、形貌、组成和表面积进行表征.结果表明,所制备的空心结构ZnMn2O4纳米球和纳米立方体的尺寸为400~700 nm,空心结构的壳层是由粒径为5~7 nm的颗粒紧密堆积而形成的,厚度约为40 nm.研究了所制备的空心结构纳米ZnMn2O4在碱性溶液中的氧还原电催化性能,结果显示,相对于ZnMn2O4纳米空心立方体,ZnMn2O4纳米空心球在氧还原反应中具有较大的电流密度和较高的电子转移数(n=3.5),表现出较好的氧还原电催化性能.

英文摘要:

This paper reported the room-temperature synthesis of ZnMn2O4 spinels.The formation of hollow ZnMn2O4 with nanospheres and nanocubes structures was accomplished by reduction of amorphous MnO2 precursors using NaBH4 in aqueous solution containing Zn^2+.The structure,morphology,composition and surface properties of the as-prepared products were characterized by X-ray powder diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),transmission electron microscopy(TEM) and brunauer-emmett-teller(BET) measurements.It is found that the sizes of as-prepared hollow ZnMn2O4 nanospheres and nanocubes are about 400—700 nm with wall thickness of 40 nm,and that the walls of the hollow ZnMn2O4 nanostructures are densely aggregated by tiny particles with diameter of 5—7 nm.Furthermore,the activities of oxygen reduction reaction(ORR) in alkaline media of the as-prepared hollow ZnMn2O4 nanospheres and nanocubes were also investigated.The experimental results show that the hollow ZnMn2O4 nanospheres exhibit better electrocatalysis performance with a high current density and an electron transferred number of 3.5,indicating their promising application as low-cost catalysts for ORR.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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