1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1. 引言

钙钛矿材料和碳纳米管（cnt）材料因具有很多优良的性质而有很多实际应用。例如，钙钛矿材料一般适合于做催化材料，而碳纳米管可用于电化学设备中，如超级电容器^[1]，或作为气体扩散电极中的支撑材料^{[2, 3]}。气体扩散电极可用于燃料电池和金属-空气电池。燃料电池是继水力、火力和核能之后的第四代发电技术，与传统的火力发电技术不同，燃料电池是通过电化学反应方式将燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置。在燃料电池上，目前通常使用的电极材料是铂碳。电极主要涉及到两个半反应，分别为发生在阴极的析氢反应(hydrogen evolution reaction，her)和发生在阳极的析氧反应(oxygen evolution reaction，oer)。传统的oer催化剂主要为含ir和ru的贵金属催化剂，但由于这两种贵金属价格高昂且储量有限，因此开发价格低廉且催化性能优异的催化剂取代贵金属催化剂是当下的研究热点。

除了贵金属之外，人们已经研究了多种不同催化剂如：单金属氧化物、金属有机化合物、复合金属氧化物等材料制备的双功能氧电极。其中一些复合氧化物如尖晶石、烧绿石、钙钛矿型氧化物由于具有成本低、耐腐蚀、对氧还原反应（orr）和氧析出反应（oer）都具有较高的催化活性等优点成为最有希望替代贵金属的催化剂。但是，一般钙钛矿型氧化物的导电性能不是很好，因此需要想办法改善其导电性能。一种可行的方法是利用碳纳米管的优异的导电性能。当然，涉及此方向的研究目前还不是很多。已经有研究者^{[2, 3]}用碳纳米管取代炭黑来分散pt颗粒，结果表明pt颗粒在碳纳米管上的分散性更好，由这种材料制成的电极也具有更好的性能。这表明了碳纳米管在钙钛矿表面直接生长所形成的材料的巨大应用潜力。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1). 要研究或解决的问题

钙钛矿（perovskite）和碳纳米管（cnt）材料因具有很多优良的性质而有很多实际应用。例如，钙钛矿材料一般适合于做催化材料，而碳纳米管可用于电化学设备中，如超级电容器，或作为燃料电池和金属-空气电池的电极催化材料。而将碳纳米管直接生长在钙钛矿材料上，则是一个比较前沿的研究领域。钙钛矿表面直接生长碳纳米管，尤其是阵列碳纳米管，可以大幅度改善复合材料的性能，比如可以改善催化oer反应和her反应的活性。

本文意在探索钙钛矿上生长阵列碳纳米管的方法以及机理，研究调控碳纳米管阵列参数的手段。具体研究内容如下：