Institut de Physique du Solide, Académie des Sciences de Chine, Institut de Physique du Solide, Académie des Sciences de Chine, Préparation et traitement de composites poreux carbone / graphène poreux dopés à l'azote avec deux sites actifs, et leur application dans la réduction de l'oxygène Fait progresser, le travail connexe a été publié sur ACS Applied Materials & Interfaces.
Étant donné que l'épuisement des énergies fossiles naturelles et la dégradation de l'environnement, les gens ont commencé à se développer vigoureusement les systèmes de stockage et de conversion de l'énergie durable, par exemple, les piles métal-air, piles à combustible, etc. Cependant, ces conversion de réactif de cathode et le dispositif de stockage d'énergie. (Réaction de réduction de l'oxygène: ORR) Puissance Le processus d'apprentissage est lent et nécessite souvent l'utilisation d'un catalyseur pour augmenter l'activité de la réaction.
L'étude a révélé que électrocatalyseurs à base de platine est un meilleur catalyseurs de performance pour le taux de réponse, mais les réserves de platine métal moins précieux, et coûteux, ne favorise pas l'application à grande échelle. Par conséquent, pour trouver d'excellentes performances, une bonne stabilité du catalyseur métallique non précieux C'est le sens de la recherche: parmi eux, les électrocatalyseurs fer-azote / carbone reçoivent de plus en plus d'attention du fait de la richesse des sites actifs double métal-azote en surface, actuellement généralement synthétisés à haute température. Et dans le processus de synthèse conduisent facilement à l'agglomération du catalyseur, réduisant ainsi la surface spécifique du catalyseur et le nombre de sites actifs exposés.
En réponse à ces problèmes, les chercheurs ont utilisé la technologie d'ablation laser en phase liquide pour créer des conditions extrêmes locales (interfaces liquide-solide) dans un environnement doux, en obtenant des nanoparticules ferrocolloïdes à haute activité et haute réactivité chimique. peut être uniformément supporté sur la surface de l'oxyde de graphène nano-feuille (GO), puis finalement préparé Fe-NC / RGO électrocatalyseur en introduisant des sources de carbone et d'azote et procédé de pyrolyse subséquente (Fig. (a) ~ (e) ci-dessous). Etant donné que la structure en forme de feuille est formé et le composite de graphène, de prévenir efficacement l'agglomération du catalyseur, que la zone de surface du catalyseur et une exposition accrue au site actif, ce qui améliore le fer - l'activité catalytique d'un mélange azote / catalyseur à base de carbone en outre électrochimie électriquement Il montre qu'il a de bonnes propriétés électrocatalytiques (comme indiqué en (f) - (i)), et les nanoparticules à base de Fe et les sites Fe-N contenus dans le catalyseur ont une influence importante sur l'activité catalytique du catalyseur.
Les travaux de recherche et de développement pour construire un nouveau type de métal - fournir de l'azote / électrocatalyseurs à base de carbone une idée nouvelle, et devrait remplacer le platine précieux métal utilisé dans les piles à combustible et batterie métal-air recherche par le Programme national de recherche sur la clé de base (973. Programme), la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le projet de développement de l'équipement de recherche de l'Académie chinoise des sciences, etc.
catalyseur Fe-NC / RGO: (a) photographie au SEM; (b, c) des images de TEM, (d) des photographies HAADF-STEM, (e) des photographies de cartographie EDX; azote 0,1 M ou d'oxygène saturée de KOH (f) des catalyseurs différents dans solution cyclique des courbes de voltamétrie; (g) Fe-NC / RGO balayage linéaire voltammogrammes oxygène saturé solution 0,1 M KOH; (h) différente de Fe-NC / RGO oxygène une solution saturée de 0,1 M KOH Voltammogrammes à balayage linéaire à la vitesse (i) Comparaison des courbes de Tafel pour différents catalyseurs.
