Pt/Co-N-C电催化材料的制备及其碱性ORR性能

摘要：

金属有机框架材料(MOFs)是一种制备过渡金属-氮-碳(M-N-C)氧还原电催化材料的有效前驱体,但在热解过程中结构坍塌等问题限制了其实际应用.本研究通过表面活性剂F-127包覆以及Zn掺杂对ZIF-67进行改性,并对改性后的Zn-ZIF-67@F-127在氩气气氛下进行热解,制得结构完整的Co-N-C载体.通过在Co-N-C载体表面进行Pt的负载,制备了Pt/Co-N-C复合氧还原反应(ORR)催化剂,并对其在碱性电解液中的ORR催化性能进行了探究.实验结果表明,F-127的加入提高了Zn-ZIF-67@F-127在热解过程中的形貌保持率,Pt/Co-N-C在O2饱和的0.1 mol·L-1 KOH中,催化剂的起始电位、半波电位、极限扩散电流密度分别为1.027 V、0.836 V和5.51 mA·cm-2,与商用20％Pt/C性能相近.Pt与Co-N-C的协同作用使得催化剂不仅对ORR的四电子路径显示出高选择性,更在计时电流测试中表现出接近于商用20％Pt/C的稳定性与较商用20％Pt/C更优的抗甲醇性能.

关键词：Pt/Co-N-C电催化材料、氧还原反应、ZIF-67、F-127、碱性电解液、抗甲醇性能

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分类号：O643.36(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;山西省回国留学人员科研资助项目

在线出版日期：2023-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：654-662