基于金属沸石咪唑酯骨架的含氮碳材料的催化氧还原性能

本文刊于:《中国有色金属学报》 2018年第7期

关键词:
含氮碳材料;氧还原;活性位点;电催化

Keywords
N-containing carbon material;oxygen reduction;active site;eletrocatalysis
摘要
     以乙酸钴(锌)、苯并咪唑为原料,采用液相法快速地合成金属沸石咪唑酯骨架(M-ZIFs)材料,通过高温裂解,得到含氮碳材料M-N_x/C,并对其氧还原性能进行研究。通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),X射线光电子能谱分析(XPS)和电化学测试等手段对合成催化剂的形貌、成分和电催化性能进行了表征。通过比较发现,具有较高的石墨化程度和Co-N_x活性位点的Co-N_x/C材料的催化氧还原性能远高于Zn-N_x/C的,具有较正的氧还原起始电位(0.92 V)和半波电位(0.83 V),接近铂碳的指标;而在稳定性方面,该材料在反应10000s后仍能保持94.2%的电流密度,远高于铂碳的80.8%。


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