Recientemente, Hefei Instituto de la Academia de Física de Estado Sólido de Ciencias líquidos material se preparó en el entorno del laboratorio de mecanizado por láser, eno compuesto poroso de carbono / grafito y su aplicación en la reducción de oxígeno que tiene un bis-activo de hierro dopados con nitrógeno sitio Avanzó, el trabajo relacionado se publicó en ACS Applied Materials & Interfaces.
Desde agotamiento de la energía fósil natural y la degradación ambiental, la gente comenzó a desarrollar vigorosamente sistemas de almacenamiento y conversión de energía sostenibles, por ejemplo, baterías de metal-aire, pilas de combustible, etc. Sin embargo, estos dispositivos de conversión cátodo reactivo y almacenamiento de energía. (Reacción de reducción de oxígeno: ORR) Potencia El proceso de aprendizaje es lento y a menudo requiere el uso de un catalizador para aumentar la actividad de la reacción.
El estudio encontró que electrocatalizadores a base de platino es una mejor catalizadores de rendimiento para la TRG, pero las reservas de platino metal menos preciosos, y costoso, no es propicio para la aplicación a gran escala. Por lo tanto, buscar un rendimiento excelente, buena estabilidad del catalizador de metal no precioso catalizador eléctricamente rico en metales a base de carbono de nitrógeno / porque la superficie - - en el que la dirección de los esfuerzos de investigación, el hierro sitio activo azobis sido más y más atención ahora, tales catalizadores son generalmente necesario sintetizar a alta temperatura, Y en el proceso de síntesis conduce fácilmente a la aglomeración del catalizador, reduciendo así el área superficial específica del catalizador y el número de sitios activos expuestos.
Para resolver estos problemas, los investigadores utilizando una técnica de ablación por láser para generar una fase líquida en un entorno leve condiciones extremas locales específicas (líquido - interfase sólido), primero obtener una plancha nanopartículas coloidales tienen alta actividad y reactividad química de las partículas puede ser apoyado de manera uniforme en la superficie de óxido de grafeno hojas nano (GO), y, finalmente, preparado Fe-NC / RGO electrocatalizador mediante la introducción de fuentes de nitrógeno subsiguiente proceso de pirólisis y carbono y (Fig. (a) ~ (e) a continuación). Puesto que la estructura similar a una lámina se forma y el material compuesto de grafeno, previene con eficacia la aglomeración del catalizador, que el área de superficie del catalizador y el aumento de la exposición al sitio activo, mejorando de ese modo la plancha - la actividad catalítica de un / catalizador a base de carbono de nitrógeno adicional electroquímica eléctricamente que mostró buenas propiedades electrocatalíticas (Fig. (f) ~ (i) a continuación) nanopartículas a base de Fe-N, y el catalizador de Fe y que contienen sitios de actividad catalítica tiene una influencia importante.
El trabajo de investigación y desarrollo para construir un nuevo tipo de metal - proporcionar / electrocatalizadores a base de carbono de nitrógeno una nueva idea, y se espera que reemplazar el platino metal precioso utilizado en pilas de combustible y la investigación de baterías de metal-aire de la tecla Programa Nacional de Investigación Básica (973. Programa), Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, Proyecto de Desarrollo de Instalaciones de Investigación de la Academia China de Ciencias, etc.
catalizador de Fe-NC / RGO: (A) fotografía SEM; (B, C) fotografías de TEM, (d) fotografías HAADF-STEM; (e) EDX fotografías de mapeo; 0,1 M de nitrógeno u oxígeno saturada de KOH (f) diferentes catalizadores en solución de curvas de voltametría cíclica; (g) Fe-NC / RGO barrido lineal voltamogramas oxígeno solución saturada de 0,1 M de KOH; (h) Fe-NC / RGO diferente oxígeno solución saturada de 0,1 M KOH barrido lineal voltamogramas a una velocidad rotacional; (I) curvas comparativas de Tafel para diferentes catalizadores.
