硫掺杂对铁氮碳纤维氧还原催化性能的影响

作者：徐远钊; 王升高; 王传新; 黄凯

来源：合成纤维工业, 2022, 45(01): 38-42.

• 碳纤维
• 硫掺杂
• 氧还原
• 静电纺丝
• 催化性能

以硫代乙酰胺为硫源、硝酸铁为铁源，利用静电纺丝法制备了铁硫氮三异质元素掺杂碳纳米纤维，采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析仪、比表面积分析仪和电化学站研究了硫掺杂对铁氮碳纳米纤维(Fe-N-CNFs)微观形貌、化学成分、比表面积及氧还原催化性能的影响。结果表明：掺杂硫元素后，Fe-N-CNFs的纤维直径略有增大，纤维微孔分布更加均匀，形成C—S—C作为活性位点；比表面积和孔容量大幅提高，比表面积由813 m2/g提升至1 374 m2/g,孔容量由0.366 cm3/g增加至0.579 cm3/g;在0.1 mol/L氢氧化钾溶液中，其制备的电极的氧还原起始电位正移21 mV、半波电位正移48 mV、极限电流密度提升0.6 mA/cm2、电子转移数达到3.8,氧还原催化活性大幅提高。

• 单位
  武汉工程大学