还原氧化石墨烯负载球形金属酞菁电催化阴极氧还原反应性能

• 作者: 谭阿敏 何洋 刘布雷 杨正超 田敏 张改
• 来源期刊: 无机化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 球形金属酞菁 还原氧化石墨烯 π-π组装 氧还原反应 仿生电催化
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 论文|Articles
• 页码范围: 21-30
• 页数: 10页
• 分类号: O614.81+1|O614.81+2|O614.24+1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11862/CJIC.2022.023

摘要

针对阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢和Pt/C类贵金属催化剂成本高等关键难题,我们设计、合成了醛基取代的球形金属酞菁M2Pc2(TA)4(M=Zn、Co、Fe),采用"π-π组装"技术将其负载到还原氧化石墨烯(rGO)上得到复合催化剂M2Pc2(TA)4/rGO,并对其形貌和结构进行表征.结果 表明:通过"π-π堆积"作用将球形金属酞菁负载在rGO表面上后,金属酞菁的团聚现象得到明显改善.利用循环伏安法和线性扫描伏安法对材料催化ORR活性进行评价.结果 表明:rGO能与球形金属酞菁产生协同效应,促进ORR过程中电子的转移,有效提升电催化活性.机理研究发现催化ORR过程为4电子过程且催化活性与中心金属d电子有关,催化ORR反应活性顺序为Fe2Pc2(TA)4/rGO＞Zn2Pc2(TA)4/rGO＞Co2Pc2(TA)4/rGO.