氮修饰碳基ORR催化剂在BES系统中的应用进展

论文摘要

生物电化学系统（BES）,利用产电微生物将废水中蕴含的丰富的化学能直接转换成电能,在净化废水的同时实现生物产电、污染物去除、生物传感等重要过程,为废水资源化利用提供了崭新的途径。目前BES性能主要受到阴极氧气还原反应（ORR）动力学的限制。设计和开发高性能的ORR催化剂对于提高BES性能至关重要。介绍了BES阴极氧还原反应的电催化机理,重点阐述BES中各种氮修饰碳基ORR催化剂（包括氮掺杂碳材料催化剂,氮掺杂碳载过渡金属催化剂,氮-杂原子共掺杂碳基催化剂）的发展现状,评价其在ORR效率、稳定性、经济性等方面的优越性和局限性。为实现BES更加高效、稳定的能源转换提供理论指导和实际参考。

论文目录

• 1 氮掺杂碳材料催化剂
•   1.1 氮掺杂活性碳
•   1.2 氮掺杂碳纳米管/碳纳米纤维
•   1.3 氮掺杂石墨烯
•   1.4 石墨-碳氮化物
• 2 氮掺杂碳载过渡金属催化剂
•   2.1 铁-氮-碳催化剂
•   2.2 钴-氮-碳催化剂
•   2.3 双金属-氮-碳
• 3 氮-杂原子共掺杂碳基催化剂
•   3.1 硫-氮-碳
•   3.2 硼-氮-碳
•   3.3 磷-氮-碳
• 4 结语与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周子皓,李喆,郑立彪,朱益民,刘伟凤,韩明哲

关键词: 生物电化学系统,氧还原反应,催化剂,氮修饰

来源: 水处理技术 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,环境科学与资源利用

单位: 大连海事大学环境学院

基金: 国家自然科学基金（51708080）,中国博士后科学基金（2017M611212）,中央高校基本科研业务费（3132017096,3132018178）,能源清洁利用国家重点实验室开放基金（ZJUCEU2016019）,辽宁省高等教育发展基金（协同创新中心）（20110216004）

分类号: O643.36;O646;X703

DOI: 10.16796/j.cnki.1000-3770.2019.09.004

页码: 17-23

总页数: 7

文件大小: 112K

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