質(zhì)子交換膜燃料電池新型與有序介孔氧還原非Pt催化劑的制備研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)由于具有很多優(yōu)點，因而在過去的幾十年里受到廣泛的關(guān)注。為了降低質(zhì)子交換膜燃料電池的成本，實現(xiàn)商業(yè)化，減少陰極Pt的用量或使用非貴金屬催化劑完全取代Pt被認(rèn)為是短期和長期的可持續(xù)解決方案，所以陰極氧還原反應(yīng)(ORR)非貴金屬催化劑成為了國內(nèi)外研究的焦點，同時也取得了巨大的進展。
　　 本文利用三聯(lián)吡啶(TPY)為配體合成出Fe-TPY復(fù)合物，之后分別在600、700、800和900℃的溫度下熱處理制

2、備出一種新的ORR Fe-N/C催化劑，同時對Fe/TPY的摩爾比和Fe載量進行了優(yōu)化。結(jié)果表明，熱處理溫度為800℃、Fe含量為5wt％、Fe/TPY的摩爾比為1∶5時Fe-N/C催化劑的氧還原催化活性最高，計算得出Fe-N/C催化劑氧還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)為3.7。X-射線光電子能譜(XPS)的分析結(jié)果表明，F(xiàn)e-N/C催化劑氧還原催化活性可能來自于吡啶氮和石墨氮。在60℃、常壓的情況下，單電池的開路電壓為0.75 V，當(dāng)電池電壓為0

3、.2 V、電流密度為0.34 A cm-2時功率密度達到最大值0.08 W cm-2。
　　 利用乙醇揮發(fā)自組裝法熱解合成了一種廉價的、新的、高度有序化介孔碳(OMC)氧還原反應(yīng)電催化劑，優(yōu)化了不同的Fe載量，作為對比，同時制備了非有序化介孔碳(NOMC)催化劑和石墨化有序化介孔碳催化劑。結(jié)果表明，這種OMC催化劑的平均孔徑和比表面積分別為7.9 nm和864.9 m2 g-1，F(xiàn)e與苯酚的摩爾比為0.10時有序化介孔碳催化劑的

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