多孔碳纳米纤维负载Pd纳米颗粒用于增强电催化氧还原性能

采用溶剂热法合成了以锆为金属核心、2-氨基为配体的锆基金属有机骨架（UiO-66）纳米材料,通过静电纺丝技术制备出UiO-66自由分散的聚丙烯腈（PAN/UiO-66）纤维,可控热解得到多孔碳纳米纤维（porous carbon nanofibers,PCNFs）,结合湿化学还原法在PCNFs表面沉积Pd纳米颗粒,得到PCNFs@Pd复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射技术对其形貌、组成、结构进行表征;采用电化学工作站分别测试了PCNFs@Pd在0.1 mol·L^-1 KOH和0.1 mol·L^-1 HClO₄电解质中氧还原性能（oxygen reduction reaction,ORR）。结果表明,在PAN纤维中添加UiO-66显著提高了PCNFs@Pd（Pd负载量为0.34%）复合材料的ORR性能。相比40% Pt/C,在碱性电解质中,PCNFs@Pd复合材料展示出更低的Tafel斜率、更优异的循环稳定性和耐甲醇中毒性。在酸性电解质中也表现出类似20% Pt/C的催化活性和循环稳定性。