[发明专利]一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂，其特征在于：所述催化剂为：碳纳米管、纳米 氧化镧、纳米氧化钙和纳米二氧化锰的复合物。

2.根据权利要求1所述的一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂，其特征在于：所述碳纳 米管的直径为10nm，长度为3-10μm；纳米二氧化锰为管状，长度在1-3μm，内径在7-10nm； 纳米氧化镧为直径20-30纳米的纳米棒，长度在0.2～0.5μm；纳米氧化钙为直径10-30nm 的纳米颗粒。

3.一种如权利要求1、2任一所述的镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，包括：

(1)室温条件下，将浓盐酸加入搅拌的高锰酸钾溶液中，继续搅拌混匀，140-145℃下水热 反应10-12h，冷却至室温，洗涤，干燥，得到二氧化锰前躯体；

(2)分别称取质量比为0.2:0.16～0.4:0.1:0～0.05的硝酸镧、硝酸钙、二氧化锰前驱体以及碳 纳米管，溶解于氨水中，超声分散，然后在160℃水热反应5h，冷却至室温，清洗， 干燥，煅烧，研磨，即得双功能复合催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于： 所述步骤(1)中高锰酸钾溶液的溶剂为水，其中高锰酸钾和水的质量比为1.2:50。

5.根据权利要求3所述的一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于： 所述步骤(1)中高锰酸钾溶液和浓盐酸比为51.2g:2ml。

6.根据权利要求3所述的一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于： 所述步骤(1)中洗涤为：用乙醇和去离子水清洗3-6次；干燥为：60-80℃干燥12-24h。

7.根据权利要求3所述的一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于： 所述步骤(2)中氨水浓度为1-1.5mol/L。

8.根据权利要求3所述的一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于： 所述步骤(2)中超声分散时间为0.5～2h。

9.根据权利要求3所述的一种镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于： 所述步骤(2)中清洗为去离子水清洗3-5次；干燥为：50-70℃干燥6-10h；煅烧为200-500 ℃下马弗炉中煅烧0.5-1.5h。

10.一种如权利要求1、2任一所述的镧钙锰/碳纳米管双功能复合催化剂的应用，其特征在于： 双功能催化剂在制备金属空气电池的空气电极中的应用，其中金属空气电池为锌-空电池、 铝-空电池或镁-空电池。