张　维，王升高，皮晓强，刘星星，陈　睿，崔丽佳

等离子体化学与新材料湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉 430074

氨等离子体改性对碳纳米管氧还原性能的影响

张维，王升高*，皮晓强，刘星星，陈睿，崔丽佳

等离子体化学与新材料湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉 430074

为了提高碳纳米管的氧还原性能，利用氨等离子体对碳纳米管进行了表面改性处理.采用透射电子显微镜、拉曼光谱对改性前后碳纳米管的结构进行了表征，利用电化学方法比较分析了改性前后碳纳米管的氧还原性能.研究发现，氨等离子体改性对碳纳米管的结构未产生明显的影响，改性后ID/IG值无变化，但改性后碳纳米管的氧还原起始电位为-146 mV、半峰电位高-243 mV、动力学电流为17.42 mA/cm2、电子转移数目为3.0，其均高于碳纳米管的相应参数.等离子体表面改性工艺简单，改性后对氧还原性能显著提高.关键词：氮掺杂碳纳米管；氧还原；等离子体改性

1　引言

在燃料电池系统中，阴极催化剂的催化氧还原能力的优劣对燃料电池的性能起着决定性作用.众所周知，Pt基催化剂具有优异的催化氧还原能力，但是由于Pt基催化剂价格昂贵，来源稀少，因此大幅提高了燃料电池的价格，阻碍了燃料电池的商业化发展［1］.

为了寻找价格低廉、制备工艺简单、氧还原性能优异的阴极催化剂，人们在非金属氧还原催化剂方面进行了大量的研究.Sharifi［2］以二茂铁为催化剂、吡啶为碳源与氮源，运用CVD的方法制……