【摘 要】
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寻求高效经济的非贵金属催化剂已成为碱性燃料电池用阴极氧还原催化剂研究领域的一大热点.本文通过溶液浸渍-研磨-一步热还原法制备出了碳载四磺酸基铜酞菁催化1剂(CuTSPc/C)
【机 构】
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东华大学环境科学与工程学院,上海 201620
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寻求高效经济的非贵金属催化剂已成为碱性燃料电池用阴极氧还原催化剂研究领域的一大热点.本文通过溶液浸渍-研磨-一步热还原法制备出了碳载四磺酸基铜酞菁催化1剂(CuTSPc/C).采用旋转圆盘电极技术(RDE)和旋转环盘电极技术(RRDE)进行线性扫描(LSV)对催化剂电化学性能进行测试分析,并且采用XRD、TEM及XPS等物理表征测试方法考察了催化剂的内部微观结构、物相及元素价键变化及元素百分比含量等.电化学测试结果表明:热处理过程显著提高了催化剂的氧还原催化活性和稳定性.经热处理后得到的催化剂,其H2O2产率急剧地由70％降至30％,氧还原电子转移数由2.5增加至3.5,提高了1.4倍,即氧还原路径由2e-过程变为4e-过程,且最佳热处理温度为700℃.物理表征结果表明:在热解过程中铜离子结合吡啶氮、石墨氮及C-S-C形成了类似Cu-N-S/C结构的氧还原活性位,且此种活性位在氧还原活性中起到重要作用.这一结果表明该催化剂具有优异的电化学催化活性及热稳定性,有望作为一种新型的碱性燃料电池用阴极氧还原催化剂.
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