[发明专利]一种有效拓展微纳米电极粒子表面积的方法

摘要

一种有效拓展微纳米电极粒子表面积的方法，它涉及一种拓展电极表面积的方法。本发明的目的是要解决现有固体氧化物燃料电池电极表面积小的问题。具体操作步骤为：一、配制前驱体溶液；二、搅拌、蒸干、还原和烧结；三、酸洗；四、水洗和干燥。优点：一、本发明提供的一种有效拓展微纳米电极粒子表面积的方法，易于操作，方便快捷，制备效率高；二、本发明制备方法简单，不需要昂贵的仪器设备，相比于现在常用的离子刻蚀技术降低了制备成本；三、本发明处理得到的微纳米电极粒子表面积与原微纳米电极粒子表面积相比提高了1.4倍～1.8倍。本发明可使微纳米电极粒子的表面积得到拓展。

主权项

一种有效拓展微纳米电极粒子表面积的方法，其特征在于一种有效拓展微纳米电极粒子表面积的方法是按以下步骤完成的：一、配置前驱体溶液：①依照化学式AxByO3‑δ秤取微纳米电极粒子原料，然后向秤取的微纳米电极粒子原料和金属盐的混合物中加入溶剂，并在100r/min～800r/min的搅拌速度下搅拌5min～30min，得到微纳米电极粒子的摩尔浓度为0.05mol/L～2mol/L的微纳米电极粒子/金属盐的混合溶液；②向步骤一①得到微纳米电极粒子的摩尔浓度为0.05mol/L～2mol/L的微纳米电极粒子/金属盐的混合溶液中加入络合剂，以100r/min～800r/min的搅拌速率搅拌20min～200min，得到微纳米电极粒子/金属盐的前驱体溶液；步骤一①中所述的AxByO3‑δ中0.5≤x≤1，0.5≤y≤1，A选自镧元素、锶元素和钡元素，B选自锰元素、铬元素、钴元素、钛元素、铜元素和铁元素，O为氧元素；步骤一①中所述的微纳米电极粒子原料选自镧盐、锶盐、锰盐、铬盐、钴盐、钛盐、钡盐、铜盐和铁盐；所述的镧盐为硝酸镧、氯化镧或醋酸镧；所述的锶盐为硝酸锶、氯化锶或醋酸锶；所述的锰盐为硝酸锰、氯化锰或醋酸锰；所述的铬盐为硝酸铬、氯化铬或醋酸铬；所述的钴盐为硝酸钴、氯化钴或醋酸钴；所述的钛盐为硝酸钛、氯化钛或醋酸钛；所述钡盐为硝酸钡；所述铜盐为硝酸铜和氯化铜；所述铁盐为硝酸铁和氯化铁；步骤一①中所述的金属盐为硝酸镍、氯化镍、硝酸铁、氯化铁、硝酸铜或氯化铜；步骤一①中所述的溶剂为去离子水、醋酸、乙醇、丙醇和乙二醇中的一种或其中几种的混合物；步骤一②中所述的络合剂为尿素、甘氨酸、柠檬酸和乙二胺四乙酸中的一种或其中几种的混合物；步骤一①中所述的微纳米电极粒子原料总物质的量与金属盐的物质的量比为(1～10):1；步骤一②中所述的络合剂的物质的量与微纳米电极粒子原料的总物质的量比为(1～6):1；二、搅拌、蒸干、还原和烧结：①使用水浴加热方法将步骤一②得到的微纳米电极粒子/金属盐的前驱体溶液加热到50℃～80℃，并在温度为50℃～80℃和搅拌速度100r/min～800r/min的条件下搅拌至得到透明凝胶时停止加热和搅拌；②将步骤二①得到的透明凝胶在温度为100℃～300℃下烘干10h～30h，得到蓬松状粉灰；③将步骤二②得到的蓬松状粉灰在温度为800℃～1300℃下烧结1h～4h，得到微纳米电极粒子钙钛矿相和金属氧化物相的混合粉体；④将步骤二③得到的微纳米电极粒子钙钛矿相和金属氧化物相的混合粉体在温度为500℃～1000℃的氢气气氛 下还原0.5h～5h，得到均匀镶嵌金属元素的微纳米电极粒子；三、酸洗：将步骤二④得到的均匀镶嵌金属元素的微纳米电极粒子浸泡在浓度为0.5mol/L～2mol/L稀硝酸中，静止5h～30h后得到表面布满均匀纳米孔的微纳米电极粒子和金属盐溶液；四、水洗和干燥：将步骤三得到的表面布满均匀纳米孔的微纳米电极粒子和金属盐溶液使用去离子水冲洗1次～5次，将去离子水冲洗后的表面布满均匀纳米孔的微纳米电极粒子在室温下晾干0.1h～1h，得到表面积拓展后的微纳米电极粒子。