来源:《广州化工》2015年第21期  作者:陈洁;高建民;
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掺杂碳材料用于氧还原反应中的研究进展

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在燃料电池中,氧还原反应(ORR)对电能产生的作用至关重要,而且也是限制电池性能的主要因素。金属Pt及其合金对ORR催化活性高、起始电位低,被广泛用于燃料电池阴极催化剂。然而,其稳定性、抗毒化能力差,特别是价格昂贵和资源稀少,严重影响了燃料电池规模化生产。因此,开发催化活性高、稳定性好的廉价非Pt催化剂将有利于加速燃料电池商品化进程[1-3]。杂原子掺杂碳催化剂具有较高的ORR催化活性、甲醇忍耐性好、成本低、寿命长和环境友好等特点,被认为有可能替代Pt基催化剂成为新一代燃料电池催化剂[4-8]。本文介绍了几种不同的杂原子(N,S,B,P)掺杂碳材料及其用于氧还原反应催化剂研究情况。1氮掺杂碳材料催化剂在2009年之前,有关掺杂碳材料的工作大部分集中在材料的制备和表征方面,当Dai等[9]报道了以酞菁铁和氨气作为前驱体,通过用化学气相沉积(CVD)方法合成高活性位点的氮掺杂碳管阵列并用于氧还原反应的催化剂。他们的研究成果在Science上报道之后,研究者们对掺杂碳材料用于ORR催化方面的工作逐渐重视起来。依据氮掺杂碳纳米管的制备方法,Dai课题组[10]在2010年首次将合成的氮掺杂石墨(本文共计4页)......[继续阅读本文]

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