硼氮双掺杂提升碳点电催化氧还原活性研究

• 作者: 刘卉 刘子慧 张金强 智林杰 吴明铂
• 来源期刊: 新型炭材料
• 关键词: 碳点 硼掺杂 氮掺杂 氧还原
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research articles
• 页码范围: 585-593
• 页数: 9页
• 分类号: TB33
• 语种: 中文
• DOI: 10.1016/S1872-5805(21)60043-4

摘要

碳点(CDs)因其较大的比表面积和较快的电子转移特性,已成为能量转换应用领域一种新兴的纳米炭材料.本文以低成本的石油焦为原料,通过简便的一步电化学刻蚀方法制备了硼氮双掺杂碳点(BN-CDs).与单掺杂碳点B-CDs和N-CDs相比,双掺杂BN-CDs表现出更优异的四电子氧还原电催化活性,具有更正的起始电位(Eonset=0.958 V)和大的扩散极限电流密度(jD=-4.32 mA cm-2),且长期稳定性和甲醇耐受性优于商用Pt/C催化剂.密度泛函理论计算(DFT)研究表明,B、N双掺杂的协同效应促进了O2分子的吸附,有助于提高碳点的电催化活性.本研究为纳米炭材料的设计及其在能量转换领域的应用提供了新的思路.