Co/N/C氧气还原催化剂的合成及其在碱性介质中的催化性能研究

摘要：

以氧化石墨烯(GO)为碳载体,g-C3N4作为N源,Co(NO3)2·6H2O作为Co源,经热处理后构建了新型Co/N/C结构的氧气还原催化剂.在热处理过程中,氧化石墨烯上的官能团分解脱离形成活性中心,与结构相似的gC3N4相互作用并通过配位作用实现了Co元素和N元素的同时掺杂.使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行结构表征证实了N元素和Co元素的成功掺杂.在催化剂中N元素主要是以腈氮、石墨式氮、吡啶式氮的形式存在,Co元素则与其中的吡啶式氮配位形成Co-Nx结构.采用循环伏安法(CV)和旋转圆盘电极(RDE)技术,研究其在碱性介质中对氧气还原反应(ORR)的电催化性能.实验结果显示,该新型Co/N/C催化剂具有良好的ORR电催化活性,在碱性溶液中的起始电位为-0.06V,同时有着良好的稳定性和抗甲醇性能.

关键词：燃料电池、氧气还原反应、非贵金属催化剂、电催化

所属期刊栏目：43

分类号：O646;TB383;TQ426.6

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2015-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：80-82