| ZIF-67/石墨烯复合物衍生的氮掺杂碳限域Co纳米颗粒用于高效电催化氧还原 |
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| 引用本文： | 闫绍兵,焦龙,何传新,江海龙. ZIF-67/石墨烯复合物衍生的氮掺杂碳限域Co纳米颗粒用于高效电催化氧还原[J]. 化学学报, 2022, 80(8): 1084-1090. DOI: 10.6023/A22040143 |
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| 作者姓名： | 闫绍兵 焦龙 何传新 江海龙 |
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| 作者单位： | a 中国科学技术大学化学系 合肥 230026b 深圳大学化学系 广东深圳 518071 |
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| 基金项目： | 科技部重点研发计划(2021YFA1500400); 国家自然科学基金(21725101); 国家自然科学基金(22161142001); 国家自然科学基金(22001242) |
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| 摘 要： | 燃料电池阴极氧还原(ORR)催化剂目前主要以商业Pt/C为主, 其高成本和稀缺性极大地限制了燃料电池的广泛应用. 为了替代Pt/C催化剂, 廉价高效的非贵金属催化剂目前受到了广泛的研究和关注. 利用氧化石墨烯(GO)为诱导模板, 借助表面丰富的含氧官能团, 实现了Co基金属有机框架材料(MOF) (ZIF-67)在GO表面的原位生长, 构筑了ZIF-67/GO层状复合材料. 热解过程中, 石墨烯的存在有效抑制了Co纳米颗粒的团聚, 并且很好地维持了原始的层状结构. 最终获得的Co@N-C/rGO复合催化剂材料实现了活性位的高度分散, 并且具有丰富的孔结构和优异的导电性能. 在电化学性能测试中Co@N-C/rGO表现出优异的ORR性能, 其起始电位为0.96 V, 半波电位0.83 V, 远优于ZIF-67直接热解得到的Co@N-C材料, 且性能与商业Pt/C催化剂相当. 此外, Co@N-C/rGO复合催化剂还表现出良好的催化稳定性和甲醇耐受性, 显示出该材料作为燃料电池氧还原催化剂的重要潜力.
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| 关 键 词： | 金属有机框架材料 氮掺杂碳 石墨烯 电催化 氧还原反应 |
Pyrolysis of ZIF-67/Graphene Composite to Co Nanoparticles Confined in N-Doped Carbon for Efficient Electrocatalytic Oxygen Reduction |
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| Shaobing Yan,Long Jiao,Chuanxin He,Hailong Jiang. Pyrolysis of ZIF-67/Graphene Composite to Co Nanoparticles Confined in N-Doped Carbon for Efficient Electrocatalytic Oxygen Reduction[J]. Acta Chimica Sinica, 2022, 80(8): 1084-1090. DOI: 10.6023/A22040143 |
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| Authors: | Shaobing Yan Long Jiao Chuanxin He Hailong Jiang |
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| Affiliation: | a Department of Chemistry, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, Chinab Department of Chemistry, Shenzhen University, Shenzhen, Guangdong 518071, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | metal-organic framework nitrogen-doped carbon graphene electrocatalysis oxygen reduction reaction |
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