【摘 要】
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燃料电池因为其较高的效率和能量密度，已经成为备受关注的新型功能设备.但催化燃料电池反应的传统催化剂多使用铂等贵金属.这些传统催化剂高昂的价格限制了燃料电池的广泛
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燃料电池因为其较高的效率和能量密度，已经成为备受关注的新型功能设备.但催化燃料电池反应的传统催化剂多使用铂等贵金属.这些传统催化剂高昂的价格限制了燃料电池的广泛使用.因此，新型廉价的催化剂特别是碳材料逐渐受到人们的关注.而目前碳基催化剂依然效果较差，电流密度以及催化反应电位均与传统催化剂有较大差距，原因主要是因为在这些材料催化的氧还原过程中电子转移数与传统催化剂的四电子过程有较大差距.我们以聚吡咯为氮源，通过高温热处理的方法，以表面氧化处理过的碳纳米管为基础，合成制备了氮掺杂的碳纳米管.其催化电位接近铂基催化剂，催化反应电流和稳定性均优于铂基催化剂：在相对于标准氢电极0.2 V的电位时，催化反应电流密度可达7.5 mA cm-2.通过计算发现我们制备的氮掺杂碳纳米管的催化过程是一个近似的四电子过程.通过光电子能谱分析，我们发现较高催化活性的主要原因在于这个材料较高的氮含量，特别是石墨态氮，其含量可达7.2％.
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