Fe-N共掺杂纳米碳材料的形貌对电化学还原反应的影响（英文）

论文摘要

众所周知,石墨烯片（GS）和碳纳米管是能源转化和储存应用中有效的催化剂.然而,过渡金属基氮（N）掺杂的体系中经常形成GS和碳纳米管的复合物,使得该体系内的构效关系研究变得十分困难.为了可控制备出含有理想物种的催化剂,作者尝试通过利用氮对碳纳米管生长的效应调节生成产物的形貌.本文中,作者采用一步法制备了一系列Fe-N共掺杂的GS、GS/竹节碳纳米管（BCNTs）复合物及BCNTs催化剂.为了评估碳形貌对催化剂性能的影响,作者采用氧气还原反应（ORR）及二氧化碳还原反应（CO2RR）作为模型反应.电化学测试结果表明,所有的样品当中仅含BCNTs的催化剂表现出最好的ORR活性（起始电位Eonset=1.02 VRHE）及CO2RR活性（CO生成法拉第效率FECO=91.1%,-0.6 VRHE）.进一步的研究表明,优异的活性与独特的BCNTs中存在的缺陷、较大的比表面积、高含量的吡啶N及FeNx相关.该工作加深了作者对形貌相关的ORR及CO2RR过程的认识和理解.

论文目录

• 1 Experimental
•   1.1 Materials
•   1.2 Preparations of N-doped GS, Hybrids of GS/BCNT, BCNT-n BP （n=0.05, 0.1, 0. 2, 0.3 and 0.4）
•   1.3 Physical and Electrochemical Charac-terizations of Catalysts
•     1) Physical Characterization
•     2) Electrocatalytic Reduction of O2
•     3) Electrocatalytic Reduction of CO2
• 2 Results and Discussion
• 3 Conclusions
•   Supporting Information Available

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李二岭,杨发,阮明波,宋平,徐维林

关键词: 形貌调节,石墨烯片,竹节碳纳米管,电化学还原反应

来源: 电化学 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室吉林省先进低碳化学电源重点实验室,中国科学院大学,中国科学技术大学

基金: funded by National Natural Science Foundation of China (No. U1601211 and No.21433003,No. 21422307,No. 21503212),K. C. Wong Education Foundation,Science and Technology Innovation Foundation of Jilin Province for Talents Cultivation (No. 20160519005JH,No. L20142200005),Jilin Youth foundation (No. 20160520137JH)

分类号: O643.36

DOI: 10.13208/j.electrochem.180942

页码: 486-496

总页数: 11

文件大小: 1392K

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