铁/氮共掺杂碳催化剂的制备及其电催化氧还原性能研究

作者：陈康; 柳璐; 张蓉^*; 姜孟秀; 王文洋; 崔子祥

来源：化工新型材料, 2020, 48(05): 181-191.

DOI：10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2020.05.043

• 氧还原反应
• 铁/氮共掺杂碳催化剂
• 非贵金属
• 活性位

以硫酸铁铵和硫酸铵为金属源和氮源、以活性炭为碳载体,采用高温热处理法合成了铁/氮共掺杂碳(Fe-N/C)催化剂。采用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪表征催化剂的结构和组成,探究催化剂催化氧还原反应的活性位点。结果表明,Fe-吡啶氮-C结构是催化剂中最重要的催化活性位点。采用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)研究了催化剂中氮含量对氧还原反应电催化活性的影响。结果表明催化剂Fe-N24.75/C-800催化活性最佳且峰电位达到0.91V(vs.RHE),接近Pt/C催化剂的活性,同时具有更好的甲醇耐受性,其催化氧还原反应的电子转移数为3.94。催化剂Fe-N24.75/C-800氧还原反应以4e转移、生成水的途径为主。

• 单位
  化学化工学院; 太原理工大学