磷掺杂石墨烯的合成及其电催化氧还原性能研究
2016-02-13沈娟霞
化工技术与开发 2016年5期
关键词:催化剂
沈娟霞,姚 真
(温州大学化学与材料工程学院碳材料技术研究重点实验室,浙江 温州 325027)
磷掺杂石墨烯的合成及其电催化氧还原性能研究
沈娟霞,姚 真
(温州大学化学与材料工程学院碳材料技术研究重点实验室,浙江 温州 325027)
以石墨烯和三苯基磷为原料,采用高温热退火法制备磷掺杂石墨烯。SEM、TEM和XPS测试证明磷成功掺杂到了石墨烯中。CV和LSV测试证实,制备的磷掺杂石墨烯氧还原电催化活性较掺杂前有明显提高。稳定性测试表明,磷掺杂石墨烯比商化的铂催化剂稳定性更好。
石墨烯;三苯基膦;氧还原;电催化
随着工业生产规模化的加大,能源匮乏和环境污染的问题也越来越严重,寻求一些绿色的能源替代传统的石油、化石燃料已经迫在眉睫。燃料电池作为一种将化学能直接转化为电能的装置,具有对环境无污染、能量转换率高、不受卡诺循环的限制等优点,成为解决目前的能源和环境问题的一种理想的替代能源。
目前,成本高和寿命短是制约燃料电池发展的两大突出问题,而导致这两大问题的关键因素之一在于电催化剂。众所周知,Pt催化剂因其在燃料电池阴极电催化中表现出极好的催化性能,被广泛应用于燃料电池阴极催化剂中。但Pt价格比较昂贵,资源稀缺,稳定性比较差,因此寻找一种具有高活性和高稳定性的非贵金属催化剂来取代铂基催化剂,成为近年来研究的热点。据文献报道,杂原子掺杂的碳纳米材料表现出杰出的氧还原性能,并且价格相对于铂来说要廉价得多[1-5]。……
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