石墨化介孔碳包裹WC纳米粒子的构建及其氧还原性能研究

作者：崔香枝; 张琳琳; 曾黎明; 张晓华; 陈航榕; 施剑林

来源：无机材料学报, 2018, 33(02): 213-220.

• 碳化钨
• 石墨化
• 介孔
• 氧还原反应

采用模板复型辅助的化学气相沉积法(CVD)成功制备出一种非贵金属的氧还原反应(ORR)催化剂材料—包裹碳化钨纳米粒子的石墨化介孔碳(WC/MG)复合物。制备的介孔结构WC/MG复合材料不仅具有高氧还原反应电化学催化活性,还表现出良好的电化学稳定性。在O_2饱和的0.1 mol/L KOH电解质溶液中,900℃制备的样品WC/MG-900其半波电势(E1/2)和极限电流密度仅比商用贵金属催化剂Pt/C分别低50 mV和0.2 mA/cm~2。KouteckyLevich曲线和旋转环盘电极实验均表明,该介孔结构的WC/MG复合材料表现出近似4电子的ORR反应途径,具有可与Pt/C催化剂相比拟的ORR催化活性,以及比Pt/C更优越的电化学稳定性和耐甲醇性能,使得该介孔结构WC/MG复合物在氧还原电极材料中表现出良好的应用前景。

• 单位
  中国科学院大学; 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室; 中国科学院上海硅酸盐研究所