包覆氮化铁的Fe,N掺杂碳纳米纤维的制备及对氧还原反应的催化性能

作     者：刘培 程庆庆 陈驰 邹亮亮 邹志青 杨辉 LIU Pei;CHENG Qingqing;CHEN Chi;ZOU Liangliang;ZOU Zhiqing;YANG Hui

作者机构：中国科学院上海高等研究院上海201210 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 中国科学院大学北京100039 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2018年第39卷第11期

页      面：2492-2499页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点研究发展计划项目(批准号:2017YFA0206500) 国家自然科学基金(批准号:21673275 21533005)资助~~ 

主　　题：Fe-N-C 氮化铁 氧还原反应 碳纳米纤维 氨气刻蚀 

摘      要：通过静电纺丝、碳化和氨气刻蚀制备了具有核-壳结构的包覆氮化铁(FexN)纳米颗粒的Fe,N共掺杂多孔碳纳米纤维(FexN@Fe-N-C),并研究了其在酸性和碱性介质中对氧还原反应(ORR)的电催化性能.结果表明,该催化剂具有优异的氧还原催化活性,在酸性介质中的半波电位(E1/2)可达0. 81 V(vs. RHE),在碱性条件下的E1/2高达0. 897 V,高于商业Pt/C催化剂.在酸性介质中经过10000周加速衰减测试后,FexN@Fe-N-C的E1/2仅衰减了26 m V,展示出极佳的耐久性.离子探针和浓酸刻蚀实验结果表明,Fe-Nx以及FexN纳米颗粒均对ORR有重要催化作用.