简便的碳浴法制备N,S共掺杂类石墨烯炭提高氧还原反应性能

作     者：冶小文 胡立兵 刘民聪 王刚 于锋 YE Xiao-wen;HU Li-bing;LIU Min-cong;WANG Gang;YU Feng

作者机构：石河子大学化学化工学院新疆兵团绿色化工过程重点实验室新疆石河子832003 

出 版 物：《新型炭材料》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2020年第35卷第5期

页      面：531-539页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(21865025) 

主　　题：类石墨烯炭 非金属催化剂 碳浴法 氧还原反应 甲醇耐受性 

摘      要：合理设计和优化氧还原反应(ORR)非金属电催化剂对于燃料电池和金属空气电池非常重要。然而,这现在仍然是一个巨大的挑战。本工作通过简单的碳浴法成功制备了N,S共掺杂的类石墨烯炭材料(GLC),并将其用于电催化氧还原反应。经高温热解和模板分解后,得到的GLC-11具有较高的比表面积(583.68 cm^2/g)和孔体积(0.63 cm^3/g)。其中,微孔表面积占总表面积的29.39%,微孔体积占总孔体积的12.70%。同时,通过XPS结果计算得到,GLC-11的吡啶氮和石墨氮含量总和高达92.2%。因此,GLC-11在碱性电解液中显示出了高电催化ORR性能,其中波电位(E1/2)为0.82 VRHE,优于Pt/C(E 1/2=0.80 VRHE)。此外,GLC-11催化剂与商业Pt/C(20 wt%)催化剂相比表现出更好的稳定性和优异的甲醇耐受性。