热处理碳载Fe-三聚氰胺及Fe-g-C3N4催化剂的氧还原催化性能

李赏 王家堂 陈锐鑫 赵伟 钱柳 潘牧

引用本文: 李赏, 王家堂, 陈锐鑫, 赵伟, 钱柳, 潘牧. 热处理碳载Fe-三聚氰胺及Fe-g-C3N4催化剂的氧还原催化性能[J]. 物理化学学报, doi: 10.3866/PKU.WHXB201302221 shu
Citation:  LI Shang, CHEN Rui-Xin, ZHAO Wei, QIAN Liu, PAN Mu,  Catalytic Performance of Heat-Treated Fe-Melamine/C and Fe-g-C3N4/C Electrocatalysts for Oxygen Reduction Reaction[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, doi: 10.3866/PKU.WHXB201302221 shu

热处理碳载Fe-三聚氰胺及Fe-g-C3N4催化剂的氧还原催化性能

    通讯作者: 潘牧,
  • 基金项目:

    湖北省自然科学基金项目(2012FFB05106) (2012FFB05106)

    国家重点基础研究发展计划项目(973) (2012CB215504)资助 (973) (2012CB215504)

摘要:

分别以三聚氰胺和三聚氰胺的聚合物为配体, 采用浸渍法合成了两种氧还原反应(ORR)催化剂Fe-N/C(1)和Fe-N/C(2). 通过X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和电化学测试对催化剂的成分、形貌和电催化性能进行了表征. 结果表明, 以三聚氰胺聚合物为配体制备的Fe-N/C具有更高的ORR催化活性. 在高温热处理过程中, 催化剂表面能形成更多的石墨N活性点, 是其ORR性能提高的重要原因.

English

    1. [1]

      (1) Bezerra, C.W. B.; Zhang, L.; Lee, K.; Liu, H.; Zhang, J.; Shi, Z.;Marques,A. L. B.; Marques, E. P.;Wu, S.; Zhang, J. Electrochim.Acta 2008, 53, 7703. doi: 10.1016/j.electacta.2008.05.030

      (1) Bezerra, C.W. B.; Zhang, L.; Lee, K.; Liu, H.; Zhang, J.; Shi, Z.;Marques,A. L. B.; Marques, E. P.;Wu, S.; Zhang, J. Electrochim.Acta 2008, 53, 7703. doi: 10.1016/j.electacta.2008.05.030

    2. [2]

      (2) Jasinski, R. Nature 1964, 201, 1212. doi: 10.1038/2011212a0(2) Jasinski, R. Nature 1964, 201, 1212. doi: 10.1038/2011212a0

    3. [3]

      (3) Jiang, R.; Chu, D. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 4605. doi: 10.1149/1.1394109(3) Jiang, R.; Chu, D. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 4605. doi: 10.1149/1.1394109

    4. [4]

      (4) Lefèvre, M.; Proietti, E.; Jaouen, F.; Dodelet, J. P. Science 2009,324, 71. doi: 10.1126/science.1170051(4) Lefèvre, M.; Proietti, E.; Jaouen, F.; Dodelet, J. P. Science 2009,324, 71. doi: 10.1126/science.1170051

    5. [5]

      (5) Thomas, A.; Fischer, A.; ettmann, F.; Antonietti, M.; Müller,J. O.; Schlögl, R.; Carlsson, J. M. J. Mater. Chem. 2008, 18,4893. doi: 10.1039/b800274f(5) Thomas, A.; Fischer, A.; ettmann, F.; Antonietti, M.; Müller,J. O.; Schlögl, R.; Carlsson, J. M. J. Mater. Chem. 2008, 18,4893. doi: 10.1039/b800274f

    6. [6]

      (6) Geng, D.; Liu, H.; Chen, Y.; Li, R.; Sun, X.; Ye, S.; Knights, S.J. Power Sources 2011, 196, 1795. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.09.084(6) Geng, D.; Liu, H.; Chen, Y.; Li, R.; Sun, X.; Ye, S.; Knights, S.J. Power Sources 2011, 196, 1795. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.09.084

    7. [7]

      (7) Sheng, Z. H.; Shao, L.; Chen, J. J.; Bao,W. J.;Wang, F. B.; Xia,X. H. ACS Nano 2011, 5, 4350. doi: 10.1021/nn103584t(7) Sheng, Z. H.; Shao, L.; Chen, J. J.; Bao,W. J.;Wang, F. B.; Xia,X. H. ACS Nano 2011, 5, 4350. doi: 10.1021/nn103584t

    8. [8]

      (8) Niwa, H.; Kobayashi, M.; Horiba, K.; Harada, Y.; Oshima, M.;Terakura, K.; Ikeda, T.; Koshi e, Y.; Ozaki, J.; Miyata, S.;Ueda, S.; Yamashita, Y.; Yoshikawa, H.; Kobayashi, K. J. PowerSources 2011, 196, 1006. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.08.054(8) Niwa, H.; Kobayashi, M.; Horiba, K.; Harada, Y.; Oshima, M.;Terakura, K.; Ikeda, T.; Koshi e, Y.; Ozaki, J.; Miyata, S.;Ueda, S.; Yamashita, Y.; Yoshikawa, H.; Kobayashi, K. J. PowerSources 2011, 196, 1006. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.08.054

    9. [9]

      (9) Byon, H. R.; Suntivich, J.; Shao-Horn, Y. Chem. Mater. 2011,23, 3421. doi: 10.1021/cm2000649(9) Byon, H. R.; Suntivich, J.; Shao-Horn, Y. Chem. Mater. 2011,23, 3421. doi: 10.1021/cm2000649

    10. [10]

      (10) Yang,W.; Chen, S.; Lin,W. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37,942. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.03.103(10) Yang,W.; Chen, S.; Lin,W. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37,942. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.03.103

    11. [11]

      (11) Zhao, Y. C.; Yu, D. L.; Zhou, H.W.; Tian, Y. J. J. Mater. Sci.2005, 40, 2645. doi: 10.1007/s10853-005-2096-3(11) Zhao, Y. C.; Yu, D. L.; Zhou, H.W.; Tian, Y. J. J. Mater. Sci.2005, 40, 2645. doi: 10.1007/s10853-005-2096-3

    12. [12]

      (12) Li, S.; Zhang, L.; Liu, H.; Pan, M.; Zan, L.; Zhang, J.Electrochim. Acta 2010, 55, 4403. doi: 10.1016/j.electacta.2010.01.090(12) Li, S.; Zhang, L.; Liu, H.; Pan, M.; Zan, L.; Zhang, J.Electrochim. Acta 2010, 55, 4403. doi: 10.1016/j.electacta.2010.01.090

    13. [13]

      (13) Liu, J. D.; Liu, J. J.; Yuan, J. H.; Tao, G. H.;Wu, D. S.; Yang, X.F.; Yang, L. Q.; Huang, H. Y.; Zhou, L.; Xu, X. Y.; Hu, J. J.;Zhuang, Z. X. Toxicol. Lett. 2012, 212, 307. doi: 10.1016/j.toxlet.2012.05.017(13) Liu, J. D.; Liu, J. J.; Yuan, J. H.; Tao, G. H.;Wu, D. S.; Yang, X.F.; Yang, L. Q.; Huang, H. Y.; Zhou, L.; Xu, X. Y.; Hu, J. J.;Zhuang, Z. X. Toxicol. Lett. 2012, 212, 307. doi: 10.1016/j.toxlet.2012.05.017

    14. [14]

      (14) Rounaghi, S. A.; KianiRashid, A. R.; Eshghi, H.; Khaki, J. V.J. Solid State Chem. 2012, 190, 8. doi: 10.1016/j.jssc.2012.01.005(14) Rounaghi, S. A.; KianiRashid, A. R.; Eshghi, H.; Khaki, J. V.J. Solid State Chem. 2012, 190, 8. doi: 10.1016/j.jssc.2012.01.005

    15. [15]

      (15) Yan, H.; Yang, H. J. Alloy. Compd. 2011, 509, L26.(15) Yan, H.; Yang, H. J. Alloy. Compd. 2011, 509, L26.

    16. [16]

      (16) Chokai, M.; Taniguchi, M.; Moriya, S.; Matsubayashi, K.;Shinoda, T.; Nabae, Y.; Kuroki, S.; Hayakawa, T.; Kakimoto,M.; Ozaki, J.; Miyata, S. J. Photopolym. Sci. Technol. 2010, 23,459. doi: 10.2494/photopolymer.23.459(16) Chokai, M.; Taniguchi, M.; Moriya, S.; Matsubayashi, K.;Shinoda, T.; Nabae, Y.; Kuroki, S.; Hayakawa, T.; Kakimoto,M.; Ozaki, J.; Miyata, S. J. Photopolym. Sci. Technol. 2010, 23,459. doi: 10.2494/photopolymer.23.459

    17. [17]

      (17) Li, S.; Zhu, G.W.; Qiu, P.; Rong, G.; Pan, M. Chin. J. Catal.2010, 31, 135. [李赏, 朱广文, 邱鹏, 荣刚, 潘牧.催化学报, 2010, 31, 135.](17) Li, S.; Zhu, G.W.; Qiu, P.; Rong, G.; Pan, M. Chin. J. Catal.2010, 31, 135. [李赏, 朱广文, 邱鹏, 荣刚, 潘牧.催化学报, 2010, 31, 135.]

    18. [18]

      (18) Meng, H.; Larouche, N.; Lefèvre, M.; Jaouen, F.; Stansfield, B.;Dodelet, J. P. Electrochim. Acta 2010, 55, 6450. doi: 10.1016/j.electacta.2010.06.039(18) Meng, H.; Larouche, N.; Lefèvre, M.; Jaouen, F.; Stansfield, B.;Dodelet, J. P. Electrochim. Acta 2010, 55, 6450. doi: 10.1016/j.electacta.2010.06.039

    19. [19]

      (19) Wu, G.; More, K. L.; Johnston, C. M.; Zelenay, P. Science 2011,332, 443. doi: 10.1126/science.1200832

      (19) Wu, G.; More, K. L.; Johnston, C. M.; Zelenay, P. Science 2011,332, 443. doi: 10.1126/science.1200832

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  2046
  • 文章访问数:  1273
  • HTML全文浏览量:  2
文章相关
  • 发布日期:  2013-03-25
  • 收稿日期:  2012-10-15
  • 网络出版日期:  2013-02-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章