成果信息
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種價格低廉、合成方法簡單、穩(wěn)定性高的含吡咯基四嗪環(huán)的氧還原催化劑及其制備方法,本發(fā)明所用的含吡咯基四嗪環(huán)的多孔聚合物用來制備NC催化劑無需另外添加碳源,也就無須考慮碳源與聚合物是否混合均勻,可通過簡單熱處理制備出性能優(yōu)異的ORR催化劑。)
背景介紹
現(xiàn)在采用最多的NC催化劑的合成方法主要有三種,第一種為前摻雜或原位摻雜,這種方法能獲得較高的氮含量,但無法批量生產(chǎn),Sun等人用固態(tài)的含氮摻雜劑合成了N摻雜的石墨烯,采用一步法使N摻雜的石墨烯及未摻雜的石墨烯可控生長,也使氣相沉積法能在較低溫度實(shí)現(xiàn)(Nature,2010,468:549-552)。第二種為后摻雜,是氮原子對化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的碳材料進(jìn)行摻雜,Nagaiah等通過在NH3氛圍下熱處理氧化CNTs得到具有較高催化活性的N摻雜CNTs,其起始電位可與商業(yè)Pt/C相媲美,電流密度以及穩(wěn)定性均超過Pt/C(Electrochemistry Communications,2010,12:338-341)。第三種為直接熱解法,是通過熱解含氮有機(jī)前驅(qū)體來制備NC材料的方法,Xiang等人合成了一系列具有不同N分布和孔徑的共價有機(jī)聚合物,再經(jīng)過碳化過程得到了可控結(jié)構(gòu)的N摻雜多孔石墨碳材料,且ORR性能出色(Advanced materials,2014,26:3315-3320)。 上述催化劑存在制備方法復(fù)雜、制備工藝條件難以控制等缺陷,不利于催化劑的產(chǎn)業(yè)化制備。)
應(yīng)用前景
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