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(辽宁石油化工大学 机械工程学院，辽宁 抚顺113001)

稀土Ce掺杂纳米晶Mn-Mo-Ce氧化物阳极及其选择电催化性能

史艳华，赵杉林，王玲，梁平，关学雷

(辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001)

采用阳极电沉积技术制备纳米晶Mn-Mo-Ce氧化物阳极，利用SEM，EDS，XRD，HRTEM，电化学等检测技术及析氧效率测试方法研究氧化物阳极的纳米结构和选择电催化性能，探讨析氧抑氯选择电催化的机理。结果表明：少量Ce掺杂获得了具有网孔状纳米结构的Mn-Mo-Ce氧化物阳极，该阳极在海水中具有99.51%析氧效率的高效选择电催化性能。由于γ-MnO2结构特性优先吸附OH-，抑制Cl-吸附，OH-在Mn4+/Mn3+变价电催化作用下完成析氧，实现选择电催化过程；Ce掺杂增加反应活性，促进吸附与放电过程；活性(100)晶面的晶面间距增大促进OH-的流动和新生O2的逸出，从纳米形貌效应上实现高效析氧抑氯选择电催化性能。

Mn-Mo-Ce氧化物；稀土掺杂；阳极电沉积；选择电催化

电解海水氢能开发应用中，最理想的析氧抑氯阳极材料是过渡族元素Mn的二元或三元复合氧化物，其中以阳极沉积制备的γ-MnO2物相结构Mn-Mo氧化物及其基础上开发的Mn-Mo-Fe，Mn-Mo-V等氧化物最为成熟，在碱性海水介质中具有95%以上析氧的高效选择电催化性能[1-3]。Mn系氧化物由于其结构具有较大的隧道空间和比表面积、高的晶格氧浓度等而具有高的电催化性能[4-6]，元素掺杂和纳米化是提高Mn系氧化物阳极电催化性能的重要途径[7-9]。但Mn的氧化物阳极的电催化稳定性有待进一步提高，而且其选择电催化的机理也少有报道。……