一种多孔FeOx,N共掺杂炭材料的制备及其氧还原反应性能

TB33; 为替代氧还原反应(ORR)的贵金属催化剂,近年来许多过渡金属和氮掺杂炭复合材料得到了快速的发展,并成为一种极具发展前景的非贵金属催化剂.本文以科琴黑(KB)为前驱体,通过与[Hvim]NO3聚合离子液体(PIL)和Fe(NO3)3充分混合,然后在900 ℃下煅烧制得一种多孔FeOx,N共掺杂的炭材料(记为FeOx-N/C).由于[Hvim]NO3能与Fe3+离子紧密结合,且NO3-会在高温下热解造孔,所以FeOx-N/C催化剂在碱性(0.1 mol L-1 KOH)和酸性(0.5 mol L-1 H2SO4)电解质中表现出了较高的ORR电催化活性.随后,FeOx-N/C作为阴极催化...

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Published in新型炭材料（中英文） Vol. 39; no. 6; pp. 1202 - 1212
Main Authors 高建, 王欣瑶, 孟令欣, 尹振, 马娜, 谭小耀, 张鹏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 海安南京大学高新技术研究院,江苏海安 226600%天津工业大学,化学工程与技术学院,天津市绿色化工过程重点实验室,分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387%天津科技大学化工与材料学院,天津 300457%海安南京大学高新技术研究院,江苏海安 226600 2024
天津工业大学,化学工程与技术学院,天津市绿色化工过程重点实验室,分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387
天津工业大学环境科学与工程学院,天津 300387
Subjects
Electrocatalysis
氧还原反应
Oxygen reduction reaction
离子液
FeOx
多孔炭
N共掺杂
Porous carbon
电催化
Ionic liquid
N co-doping
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ISSN1872-5805
1872-5805
DOI10.1016/S1872-5805(24)60876-0

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Summary:TB33; 为替代氧还原反应(ORR)的贵金属催化剂,近年来许多过渡金属和氮掺杂炭复合材料得到了快速的发展,并成为一种极具发展前景的非贵金属催化剂.本文以科琴黑(KB)为前驱体,通过与[Hvim]NO3聚合离子液体(PIL)和Fe(NO3)3充分混合,然后在900 ℃下煅烧制得一种多孔FeOx,N共掺杂的炭材料(记为FeOx-N/C).由于[Hvim]NO3能与Fe3+离子紧密结合,且NO3-会在高温下热解造孔,所以FeOx-N/C催化剂在碱性(0.1 mol L-1 KOH)和酸性(0.5 mol L-1 H2SO4)电解质中表现出了较高的ORR电催化活性.随后,FeOx-N/C作为阴极催化剂成功组装了一个锌空气电池(ZAB),其峰值功率密度高达185 mW·cm-2.优异的电催化活性、较宽的pH值适用范围和简便的制备方法使得FeOx-N/C成为未来燃料电池和金属-空气电池的理想电催化材料.
ISSN:1872-5805
1872-5805
DOI:10.1016/S1872-5805(24)60876-0