氮掺杂多孔碳包覆铁纳米粒子催化剂用于高效碱性介质中氧还原反应（英文）

作     者：李春艳 张蕊 巴笑杰 姜晓乐 阳耀月 

作者机构：化学基础国家民委重点实验室西南民族大学化学与环境学院 

出 版 物：《电化学(中英文)》 (Journal of Electrochemistry)

年 卷 期：2023年第5期

页      面：15-26+4-5页

学科分类：0808[工学-电气工程] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China (Grants 22002121,22172121) the National Undergraduate Training Program for Innovation and Entrepreneurship (Grant S202210656087) 

主　　题：金属有机框架 多孔结构 铁纳米粒子 氧还原反应 

摘      要：合理设计和合成非贵金属催化剂对提高氧还原反应的催化活性和稳定性具有重要意义,但仍然存在重大挑战。本工作采用功能化金属有机框架材料为前驱体,合成了氮掺杂多孔碳包覆Fe纳米粒子催化剂(Fe@N-C)。Fe纳米颗粒的嵌入提高了催化剂的石墨化程度和石墨化氮的比例,同时促进了中孔的形成。Fe@N-C-30催化剂在碱性溶液中表现出良好的氧还原反应活性(E0=0.97 V ***,E1/2=***)。此外,与商用Pt/C相比,Fe@N-C-30催化剂具有更好的耐甲醇性和循环稳定性。其优异的电催化活性归因于高的电化学表面积、相对高比例的石墨化氮、独特的孔结构以及包覆的Fe颗粒与碳层之间的协同效应。本工作为利用金属有机框架材料制备高效非贵金属ORR催化剂提供了一种有前景的方法。