银耳状Fe-N-C复合催化剂的制备及催化氧还原性能研究

黄燕平 苑红艳 张健 杨亚辉 刘洪涛

引用本文: 黄燕平,  苑红艳,  张健,  杨亚辉,  刘洪涛. 银耳状Fe-N-C复合催化剂的制备及催化氧还原性能研究[J]. 分析化学, 2017, 45(9): 1297-1302. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.170279 shu
Citation:  HUANG Yan-Ping,  YUAN Hong-Yan,  ZHANG Jian,  YANG Ya-Hui,  LIU Hong-Tao. Preparation and Properties of Tremella-like Fe-N-C Composite Catalyst for Oxygen Reduction Reaction[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2017, 45(9): 1297-1302. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.170279 shu

银耳状Fe-N-C复合催化剂的制备及催化氧还原性能研究

  • 基金项目:

    本文系国家自然科学基金项目(No.21071153)、湖南省科技计划项目(Nos.2016TP1007,2014FJ2007)和中南大学贵重仪器设备开放共享基金项目(No.CSUZC201726)资助

摘要: 以无机铁盐和邻苯二胺为基础原料,经铁(Ⅲ)基螯合前驱体热解反应,制备出Fe-N-C复合催化剂。经扫描电镜观察,带有折褶的碳微纳米片相互交迭,形成银耳状的三维自支撑结构。氮气吸脱附测试表明此结构富含微孔和介孔,比表面积可达290 m2/g。通过X射线衍射(XRD)确证石墨化C和多晶Fe3C作为催化剂主相存在,X射线光电子能谱(XPS)进一步揭示N原子主要以石墨N和吡啶N形式掺杂到C骨架中。电化学测试表明银耳状Fe-N-C复合催化剂在碱性条件下催化氧还原反应为四电子过程,其催化活性可媲美商业Pt/C催化剂。经过2000次氧还原测试后,催化极限电流衰减小于5%,并且半波电势仅负移5 mV(商业Pt/C催化剂负移35 mV),表现出优异的氧还原催化稳定性。

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  • 收稿日期:  2017-05-04
  • 修回日期:  2017-06-23
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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