石墨烯/碳化钴钼复合材料作为微生物燃料电池阴极催化剂的研究

• 作者: 张敏 张燕 柳鹏 程发良 蔡志泉 郭文显 陈妹琼
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 微生物燃料电池 阴极 催化剂 复合材料 石墨烯/碳化钴钼
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 6529-6535
• 分类号: X382
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.201603044

摘要

用改良Hummers法和碳热还原法分别制备了石墨烯和碳化钴钼.用透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了材料的形貌和结构.用循环伏安(CV)表征了其氧还原(ORR)催化性能,结果表明,复合材料的氧还原峰电流和起峰电位均大大优于单一材料.旋转圆盘电极(RDE)实验表明复合材料的氧还原反应为高效的四电子转移过程.含有6 mg·cm-2石墨烯/碳化钴钼复合材料作为阴极催化剂的微生物燃料电池(MFCs)最大功率密度为418 mW·m-2,达到商业铂碳的68.3％.因此,廉价的石墨烯/碳化钴钼复合材料作为MFCs阴极氧还原催化剂具有巨大的应用潜力.