氮掺杂中空碳球用于电催化合成H2O2

摘要：

以SiO2为模板、盐酸多巴胺为原料前驱体,通过自聚合和高温热解等步骤,制备了分级多孔的氮掺杂中空碳球(NHCS),并将其用于电催化氧还原反应合成H2o2.结果表明,NHCS电催化合成H2O2性能随着氮掺杂量的降低呈现先增加后减小的趋势,含有更高吡咯氮和石墨氮比例的碳材料表现出最优的电催化合成H2O2性能.采用旋转圆盘环盘电极(RRDE)测试时,NHCS催化氧还原反应(ORR)合成H2O2的选择性达到90％以上.在H型电解池中测试时,循环使用6 h时H2O2的累积量达到1 050 mg/L,法拉第效率保持在90％.NHCS优异的电化学性能主要归因于其多孔结构和氮掺杂:丰富的中空、分级多孔结构有利于H2O2快速扩散;合适的氮掺杂有利于催化剂活性和H2O2选择性的提升.

关键词：碳材料、氮掺杂、氧还原反应、电催化合成、H2O2、形貌控制

所属期刊栏目：69

分类号：O643(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22279036

在线出版日期：2023-10-11（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：502-510