高温处理对碳载吡啶钴催化氧还原性能的影响

• 作者: 丁蕾 乔锦丽 徐莉 戴先峰 林瑞
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 碳载吡啶钴催化剂 热处理 循环伏安 旋转圆盘电极 碱性燃料电池 氧还原反应
• 年，卷（期）: 2012,（7）
• 所属期刊栏目: 物理化学
• 页码范围: 1534-1539
• 分类号: O643|O614
• 字数: 4608字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.07.031

摘要

利用碳黑(Vulcan XC-72R)中加入硫酸钴和吡啶(Py)作为催化剂前躯体,经溶剂分散热处理构建了一类新型的高效氧还原CoPy/C复合催化剂.运用循环伏安法和旋转圆盘电极(RDE)技术研究了不同温度(600 ～900℃)处理CoPy/C催化剂在碱性介质中对氧还原的电催化性能.结果表明,热处理能显著提高CoPy/C的催化活性,活性次序为800℃＞900℃＞600℃＞未处理.其中800℃处理的15％ Co25％ Py/C(质量分数)复合催化剂表现出最佳的氧还原催化性能,以其制备的气体扩散电极在3.0 mol/L KOH电解质溶液(O2气氛)中的半波电位为-0.069 V(相对于标准可逆氢电极),起峰电位为0.026 V,同时表现出明显的极限扩散电流.利用透射电镜、能谱分析和X射线衍射技术对催化剂的微观形貌、颗粒大小和活性位结构的研究结果表明,所制备的碳黑负载吡啶钴催化剂( 15％ Co25％ Py/C)平均粒径为17 nm,经800℃处理后吡啶结构发生了坍塌,形成了其它价态的钴氧化合物、硫化物和单质钴,并协同吡啶中的氮对氧起催化还原作用.RDE结果表明,O2在CoPy/C催化剂上的反应动力学主要通过4e-过程还原成H2O.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	林瑞	同济大学新能源汽车工程中心	33	241	10.0	14.0
2	乔锦丽	东华大学环境科学与工程学院	15	78	6.0	8.0
3	徐莉	东华大学环境科学与工程学院	4	18	2.0	4.0
4	丁蕾	东华大学环境科学与工程学院	4	18	2.0	4.0
5	戴先峰	东华大学环境科学与工程学院	1	3	1.0	1.0