无贵金属的Co-N-C催化剂来自基于纤维素的多离子液体,用于高效的氧降解反应
Lin Zhang1, Jili Yuan1, Qinqin Xu1
1Department of New Energy Science & Engineering, College of Materials & Metallurgy, Guizhou University, Huaxi District, Guiyang 550025, PR China.
International journal of biological macromolecules
|May 31, 2023
概括
来自纤维素的无贵金属--碳催化剂对氧降解反应 (ORR) 具有高活性. 这些高效的催化剂与燃料电池中的白金性能竞争,并抵抗甲醇中毒.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 寻求无贵金属的化碳材料用于氧降解反应 (ORR).
- 挑战包括统一的金属分布和防止聚合在非贵金属添加碳 (M-N-C) 催化剂中.
- 纤维素衍生材料为催化剂开发提供了一个可持续的平台.
研究的目的:
- 为ORR合成和评估一种新的,高效的,无贵金属的催化剂.
- 研究含有的纤维素多离子液的潜力,用于制造先进的M-N-C催化剂.
- 探索纤维素在能源应用中的功能性利用.
主要方法:
- 含有的纤维素多离子液体的热解,以制造--碳 (Co-N-C) 催化剂.
- 催化剂的表面积,多孔结构和活性位点的表征.
- 电化学评估ORR活性,抗甲醇中毒以及性介质中的长期稳定性.
主要成果:
- 准备好的Co-N-C催化剂表现出高表面积和层次的多孔结构,具有分散的纳米粒子.
- Co-N-C-850样本显示高ORR活性 (Eonset = 0.827 V,E1/2 = 0.74 V),与商业Pt/C (Eonset = 0.833 V,E1/2 = 0.71 V) 相比.
- 催化剂显示出良好的抗甲醇中毒性和长期稳定性,表现优于商业Pt/C.
结论:
- 从纤维素成功合成了一种新且高效的无贵金属Co-N-C催化剂.
- 催化剂在燃料电池应用中表现出有希望的ORR性能,稳定性和甲醇耐受性.
- 这项工作突出了纤维素价值化和先进M-N-C电催化剂开发的可行途径.
