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氮掺杂碳载钴催化剂制备及其TG-FTIR和XRD光谱分析
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:Guang Pu Xue Yu Guang Pu Fen Xi/spectroscopy and S
  • 时间:2012.4.4
  • 页码:1114-1117
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学] TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640, [2]广州大学化学化工学院,广东广州510006
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21076048)和广东省科技计划项目(20088010800036,20088010800037,20098011000022)资助
  • 相关项目:低铂/非铂氮掺杂碳气凝胶复合氧还原催化剂的结构及性能研究
中文摘要:

以三聚氰胺甲醛树脂预聚体为氮源、碳源,以乙酸钴为金属前驱体,制备氮掺杂碳载钴氧还原电催化剂。利用傅里叶变换红外光谱与热重联用(thermogravimetry-fourier transform infrared spectroscopy,TG-FTIR)、X射线衍射光谱分析(X-ray diffraction spectra,XRD)等研究了催化剂的制备过程和结构,采用旋转圆盘电极测试(rotating disc electrode,RDE)考察了制备过程中不同炭化温度对催化剂氧还原催化活性的影响。结果显示,在惰性气氛中,随炭化温度升高,样品中部分有机基团以CO,CO2,HCHO,NH3,NO2等形态随保护气流失,催化剂结构出现明显变化,形成典型的面心立方结构。旋转圆盘电极测试结果表明,所制备的催化剂都具有较好的电催化活性,氮掺杂碳载钴催化剂的氧还原起始电位在0.5V(vs.SCE)左右,炭化温度为700℃时制备的催化剂具有最高电催化氧还原活性。

英文摘要:

Nitrogen-doped carbon supported cobalt electrocatalysts for the reduction of oxygen were prepared from the high ni- trogen content prepolymer of melamine formaldehyde resin and cobalt acetate. The preparation and structure of the electrocatalysts were investigated by TG-FTIR and XRD spectroscopic analysis methods. The electrochemical reduction of oxygen was studied at the nitrogen-doped carbon supported cobalt by using the rotating disk electrode method. The results indicated that the catalyst structure changed with the carbonization temperature under the protection of the inert gases. Some organic groups were decomposed into CO, COz, HCHO, NH3 and NOz, which were taken away by the protecting gas. The electrocatalysts exhibi- ted face-centered cubic structure. The RDE results showed that good electroeatalytic activity for oxygen reduction at these electrocatalysts was found under the experimental condition. The onset potential for oxygen reduction (Eoonset) was 0. 5 V (vs. SCE). The catalyst prepared under 700℃ was found to have the highest activity.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642