高活性位点密度Fe-N共掺杂碳纳米片的制备及氧还原性能

作     者：殷雯婧 刘啸 钱汇东 邹志青 YIN Wenjing;LIU Xiao;QIAN Huidong;ZOU Zhiqing

作者机构：中国科学院上海高等研究院上海201210 中国科学院大学北京100049 

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

年 卷 期：2019年第40卷第7期

页      面：1480-1487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:21673275,21533005,21872165)资助~~ 

主　　题：非贵金属催化剂 氧还原反应 类石墨相氮化碳 配位作用 聚酰亚胺 

摘      要：从三聚氰胺和均苯四甲酸酐单体出发,通过熔融盐法合成了三嗪结构聚酰亚胺纳米片,借助类石墨相氮化碳(g-C3N4)与铁离子的配位作用,经高温热处理形成了高效掺杂的Fe-N/C催化剂.研究结果表明,该催化剂为表面粗糙的纳米片结构,比表面积高达1794 m^2/g.通过g-C3N4的引入和含量的调控,催化剂中铁元素的掺杂量最高可达1.13%(摩尔分数),为未引入g-C3N4的3.3倍,其原因可归结于g-C3N4配位锚定了铁离子,其较强的配位作用可以避免高温热处理时铁元素的迁移和聚集.该催化剂在酸性条件下氧还原反应半波电位为0.79V,10000周加速测试后的半波电位衰减了30mV,表现出较好的氧还原活性.