催化剂评价装置基于还原反应的研究

 

　　由于燃料电池不仅具有比锂离子电池更大的能量密度，而且还具有低成本、安全可靠、绿色环保等特点，被认为是新一代能量储存与转换装置。作为燃料电池的阴极反应，反应非常迟缓，需用催化剂促进其反应进程。金属Pt基催化剂由于其优异的催化性能，一直被认为是促进ORR的*催化剂。然而贵金属Pt价格高昂，资源匮乏，限制了燃料电池的规模化生产和商业化应用。因此，人们在开发低成本、高性能催化剂方面进行了积极探索，其中，在碱性介质中具有良好性能的掺氮碳基复合材料受到了广泛关注。石墨烯因具有优异的电学性能常被用来制备ORR催化剂材料，然而石墨烯制备工艺复杂、所需强酸对环境污染严重，且生产成本较高。因此，掺氮石墨烯/碳基复合材料不仅体现出石墨烯优异电学性能，也大大降低了催化生产成本。

 

　　关于催化剂评价装置与还原反应的的关系以氧化石墨烯、明胶为原料，在明胶水溶液中充分分散，经冷冻干燥及高温碳化后得到掺氮石墨烯/碳基氧气还原催化剂。利用XRD和SEM、TEM对催化剂的相结构和微观形貌进行表征。在氧气饱和的0.10 mol/L的KOH电解液中，利用催化剂评价装置评价了复合催化剂对ORR的催化性能。