氮硫共掺杂多孔碳纳米片的制备及催化氧还原性能研究

发布时间：2018-02-25 16:17

  本文关键词： 氧气还原反应 氮硫共掺杂 胖大海 多孔碳 燃料电池　出处：《化学研究与应用》2017年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：高效、廉价、稳定性和选择性好的氧还原电催化剂的研发是燃料电池大规模应用的关键。以廉价生物质——胖大海为碳源,亚甲基蓝为氮源和硫源,通过一步高温热解法,制备了氮硫共掺杂多孔碳纳米片。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、全自动气体吸附(BET)等表征了催化剂的物相、形貌、组成、比表面积和孔径分布,用多种电化学方法考察了材料在碱性介质中电催化氧气还原反应(ORR)的活性、稳定性和甲醇选择性。结果表明,一步热解成功制备了大比表面积的氮硫共掺杂多孔碳纳米片,该材料具有与商品Pt/C相当的电催化ORR活性,且其稳定性和甲醇选择性明显优于商品Pt/C。
[Abstract]:The research and development of efficient, cheap, stable and selective oxygen reduction electrocatalyst is the key to the large-scale application of fuel cell. Using cheap biomass-fat sea as carbon source, methylene blue as nitrogen source and sulfur source, it is pyrolyzed by one step high temperature. The phase, morphology, composition, specific surface area and pore size distribution of the catalyst were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), scanning electron microscopy (SEM), energy spectrum analysis (EDS) and automatic gas adsorption (BET). The activity, stability and methanol selectivity of the materials in the electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR) in alkaline medium were investigated by various electrochemical methods. The results showed that the large specific surface area nitro-sulfur co-doped porous carbon nanochips were successfully prepared by one step pyrolysis. This material has the same electrocatalytic ORR activity as commercial Pt/C, and its stability and methanol selectivity are obviously superior to those of commercial PT / C.
【作者单位】： 西华师范大学化学化工学院;
【基金】：四川省科技厅应用基础项目(2016JY0096) 四川省教育厅重点项目(13ZA0014) 国家级大学生创新创业训练项目(201610638005)
【分类号】：O643.36;TB383.1

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