ZIF衍生FeNi炭基双功能电催化剂制备及性能研究

作者：赵飒; 赵得帅; 史景利^*; 马昌

来源：炭素技术, 2023, 42(04): 27-32.

DOI：10.14078/j.cnki.1001-3741.2023.04.005

• 非贵金属炭基催化剂
• 氧还原反应
• 析氧反应
• 沸石咪唑酯骨架

为了制备高性能非贵金属炭基复合催化剂，在溶剂热合成沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)过程中，向液相溶剂引入Ni2+获得Ni掺杂ZIF,进一步在炭化过程中通过有机铁盐气相掺杂Fe,获得ZIF衍生FeNi双掺炭基催化剂。研究了Ni盐添加量对于催化剂形态、活性物种构成、孔结构的影响，并进一步探讨了微结构对ORR、OER双功能催化性能的影响。结果表明，ZIF衍生FeNi双掺炭基催化剂(NiFe-C-2)表现出优异的催化性能：ORR半波电位达0.844 V,高于商用催化剂Pt/C的0.836,催化剂NiFe-C-2在32 000 s的测试后电流保持率达89.40%,高于Pt/C的86.04%,具有更好的稳定性；10 mA·cm-2电流密度下OER过电位为326 mV,小于商用RuO2的350 mV。此外，NiFe-C-2具有较小的ΔE(0.712 V),显示了其优异的双功能催化性能。

• 单位
  天津工业大学