氮摻雜石墨烯/多孔碳復(fù)合材料的制備及其氧還原催化性能

編號(hào)：CPJS06736

篇名：氮摻雜石墨烯/多孔碳復(fù)合材料的制備及其氧還原催化性能

作者：賀新福 龍雪穎 吳紅菊 張凱博 周均 李可可 張亞婷 邱介山

關(guān)鍵詞： 氧還原反應(yīng) 石墨烯 納米材料 多孔碳 電化學(xué)

機(jī)構(gòu)： 西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 國(guó)土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 大連理工大學(xué)化工學(xué)院 北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院

摘要： 采用簡(jiǎn)單、無(wú)模板的方法制備了氮摻雜多孔石墨烯/碳復(fù)合材料(NPGC)。采用SEM、XRD、Raman、XPS等分析手段對(duì)NPGC的形貌、組成以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,利用旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極技術(shù)測(cè)試了其電催化氧還原反應(yīng)(ORR)活性。結(jié)果表明,葡萄糖在水熱后生成的碳與石墨烯成功復(fù)合,并在950℃炭化、活化后形成了相互滲透、結(jié)構(gòu)良好的三維片狀多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);其氮含量高達(dá)9.47%。NPGC作為一種高效的非金屬ORR電催化劑,在堿性溶液中具有較高的起始電位[0.87 V(vs RHE)]和較大的極限電流密度(4.7 mA?cm?2),以及其ORR平均轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3.8。與商業(yè)Pt/C催化劑相比,NPGC具有較強(qiáng)的耐甲醇性和長(zhǎng)期耐久性,且制備成本較低,具有廣闊的應(yīng)用前景。