过渡金属/氮掺杂石墨催化剂的制备及电催化氧还原

• 作者: 张晶 张蓉 李瑞丰 柳璐 王文洋 马飞
• 来源期刊: 分子催化
• 学科: 化学
• 关键词: 过渡金属/氮掺杂石墨 电催化 氧还原 动力学 催化活化位
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 553-563
• 分类号: O646|O643.3
• 语种: 中文

摘要

用简单的化学方法制备了过渡金属(TM)壳聚糖水杨醛席夫碱配合物,然后以此配合物为金属源和N源、以硝酸预处理石墨为载体,经热处理后制备了过渡金属/氮掺杂石墨催化剂TM-N-C-t(TM=Co,Ni,Cu;t=200,400,600,800,1 000℃).以此催化剂为修饰剂制备了玻碳修饰电极,并用循环伏安法(CV)和旋转圆盘电极(RDE)伏安法研究了催化剂TM-N-C-t的电化学行为和电催化氧还原(ORR)的催化性能,催化剂的组成和结构采用TG,FT-IR,XRD,XPS等技术进行了表征.研究结果表明,催化剂TM-N-C-t对ORR均显示不同程度的催化活性,其中以1 000℃热处理的钴基催化剂Co-N-C-1000的催化活性最好,其活性已接近相同条件下的商用催化剂JM 20％ Pt/C,催化活性位主要为Co-N-C.根据扩散控制的不可逆反应的循环伏安行为,计算得到了TM-N-C-t催化剂电催化ORR的动力学参数,并以此提出了氧还原催化反应的机理,在活性最好的催化剂Co-N-C-1000修饰电极上,氧气以4e转移途径被还原为水.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李瑞丰	太原理工大学化学化工学院	166	1194	18.0	27.0
2	张晶	太原理工大学化学化工学院	33	84	6.0	7.0
3	马飞	太原理工大学化学化工学院	11	59	5.0	7.0
4	张蓉	太原理工大学化学化工学院	20	42	3.0	4.0
5	王文洋	太原理工大学化学化工学院	8	15	3.0	3.0
6	柳璐	太原理工大学化学化工学院	3	12	2.0	3.0