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催化剂评价装置基于还原反应的研究

更新时间:2016-05-20 点击量:965
   关于催化剂评价装置与还原反应,以氧化石墨烯、明胶为原料,经冷冻干燥及高温碳化之后,得到了从明胶中得到的掺杂氮的碳片层包裹氧化石墨烯的新型催化剂。利用扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射仪和旋转环盘电极表征了化合物的物理特性和氧气还原反应的催化性能。在氧气饱和的0.10 mol/L KOH电解液中,该化合物对氧还原反应表现出明显的电催化性能,起始电压为−0.11 V,在燃料电池和金属空气电池领域有潜在应用前景。
 
  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。

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