张玉晖
,
易清风
材料研究学报
将掺杂铁离子的聚苯胺(PANI)与碳纳米管(MWCNT)复合物在900℃加热,得到含铁的催化剂FeNC;然后将含钴盐的FeNC在不同温度下焙烧,得到复合催化剂FeCoNC.对催化剂的表观结构、比表面积、热稳定性、组成以及氧还原(ORR)电催化活性进行表征,研究了焙烧温度和氮含量等因素对其催化活性的影响.结果表明:随着焙烧温度的升高,催化剂的表面结构趋于均匀,焙烧温度为500℃的催化剂表面结构最为均匀平整,高于500℃时出现烧结;较高的氮含量能改善催化剂的ORR电活性.焙烧温度为500℃的催化剂对ORR的电催化活性最高,在酸性和碱性溶液中ORR的起始电位分别为0.63和-0.12 V(vs SCE),电流密度分别为11.67和9.83 mAmg1@-0.3 V(vs SCE),并具有较好的热稳定性和催化活性稳定性.分步加入Fe和Co,并在加Co后在500℃焙烧得到的催化剂对ORR具有优异的电催化活性.
关键词:
应用电化学
,
非贵金属催化剂
,
氧还原
,
聚苯胺
,
燃料电池
张玉晖
,
易清风
,
刘小平
,
向柏霖
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13275
在Fe3+或C02+存在下进行吡咯的聚合反应,得到金属离子掺杂的聚吡咯,并在N2气氛下700℃碳化,再将该碳化产物在900℃焙烧得到含有不同金属的复合催化剂PPY-M(M为不同的金属).采用SEM、XRD等对催化剂的结构进行了表征.通过循环伏安和线性电位扫描等电化学手段,研究了催化剂对氧还原(ORR)的电催化活性及其稳定性.结果表明,掺杂金属钴的催化剂的活性最好,在酸性溶液中ORR的起始电位达到0.54 V(vs SCE),电流密度为7.5 mA/mg@-0.3 V(vs SCE);在碱性溶液中ORR的起始电位为-0.11 V(vs SCE),电流密度为5.7 mA/mg@-0.8 V.Fe或Co掺杂的聚吡咯碳化物对ORR具有较强的电催化活性,而且制备过程简单、成本低,有较重要的研究意义.
关键词:
聚吡咯
,
非贵金属催化剂
,
氧还原
,
燃料电池
