氧化铁/氮掺杂碳纳米管催化剂的制备与氧还原性能研究

发布时间：2021-12-18 12:01

　　目的探索非贵金属作为燃料电池阴极催化剂的氧还原性能。方法采用磁控溅射的方法,在N2/Ar工作气氛中,将Fe溅射到碳纳米管阵列表面,同时将氮掺入样品中,然后在不同温度下退火制备氮掺杂碳纳米管负载氧化铁（Fe₂O₃/N-CNT）的氧还原催化剂。采用场发射扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对样品的形貌、结构和成分进行分析。通过电化学测试研究样品的氧还原催化性能,并对样品的催化反应动力学进行研究。结果退火温度对样品的形貌和氧还原催化性能具有显著影响,样品的氧还原催化活性随着退火温度的升高先增强后显著下降。其中450℃退火的样品表现出最佳的催化性能,该样品在0.1 mol/L KOH溶液中的起始电位和峰电位分别为0.715 V和0.6 V,电子转移数在3.3³.6之间。结论 Fe₂O₃/N-CNT具有较好的氧还原催化活性,其中吡啶氮是可能的氧还原催化活性位点。实验中催化剂的制备方法简便且成本低廉,是一种有望替代Pt基贵金属的电催化材料。

【文章来源】： 表面技术. 2017,46(05)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 试验
    1.1 样品制备
    1.2 样品表征与测试
2 结果及分析
    2.1 Fe2O3/N-CNT催化剂的结构、形貌和成分
    2.2 Fe2O3/N-CNT-t催化剂的ORR催化性能
3结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性铁钛催化剂的制备及其NH3选择性催化还原NO性能 [J]. 武超,熊志波,周飞,白鹏,金晶,丁旭春.  上海理工大学学报. 2016(05)
[2]基于燃料电池膜水分传递特性研究的温度与湿度控制 [J]. 刘洋,陶乐仁,王刚,张庆刚.  能源研究与信息. 2014(03)



本文编号：3542350