陈兴桥，凌云旸，傅韬，方媛

（龙岩学院化学与材料学院/福建省清洁能源材料重点实验室，福建 龙岩 364000）

0 引言

质子交换膜燃料电池作为一种清洁、高效的绿色环保电池，具有广阔的应用前景。而在电极催化剂中，阴极催化一直是PEMFC的研究热点。Pt作为阴极催化剂的主要成分，因其具有易团聚，易毒化、成本高等缺点，限制了PEMFC的商业化应用。

降低铂在阴极催化剂中的用量以及延长铂基催化剂的使用寿命是世界范围内研究的热点。通过在石墨烯[1]进行掺杂氮可以增加石墨烯上的活性位点。以尿素为氮源，通过固相煅烧，使氮元素掺杂在石墨烯上，掺杂的N原子使氮原子周围的碳原子可以带有更多的正电荷[2]，有利于氧气的吸附活化，进而促进氧气的还原，使氮原子周围的碳成为氧还原反应的活性位点，为铂提供更多的附着位点，提高铂的负载与稳定性。空心铂纳米材料[3-5]具有高比表面积、高铂利用率、高ORR催化活性，是目前燃料电池阴级催化剂研究的新思路，因此本研究以Ag作为制备空心纳米铂的模板，通过硝酸刻蚀的方法，得到空心纳米铂的结构，利用通过负载空心纳米铂颗粒与载体上，从而能够有效提高铂的电催化性能，同时降低铂的用量[6]。

1 实验部分

1.1 氮掺杂石墨烯的制备

取100mg氧化石墨烯与142.8mg（C:N=1.74）尿素置于100ml的烧杯中，加入30ml无水乙醇，混合均匀，超声3h，置于恒温鼓风干燥箱中80°C干燥，最后研磨均匀。将粉末混合物置于马弗炉中在700°C下煅烧3h，最后自然冷却，即得到氮掺杂石墨烯粉末。……