【摘 要】
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本论文以过渡金属与氮掺杂石墨烯、多孔碳复合材料为研究对象,运用多种技术手段对产物进行了分析和表征,并考察了其氧还原催化性能,为制备新型非贵金属氧还原催化剂积累了原
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本论文以过渡金属与氮掺杂石墨烯、多孔碳复合材料为研究对象,运用多种技术手段对产物进行了分析和表征,并考察了其氧还原催化性能,为制备新型非贵金属氧还原催化剂积累了原始数据。本论文的主要研究成果有:(1)以硝酸钴,硝酸铜,葡萄糖和双氰胺为原料,通过高温热解方法制备了氮掺杂石墨烯/钴(NG/Co)和氮掺杂石墨烯/铜(NG/Cu)氧还原催化剂,其中钴单质以纳米颗粒(~15 nm)形式负载在石墨烯中;(2)以金属有机骨架化合物ZIF-9为前驱体,升华硫为硫源,制备了多孔碳/硫化钴(PC/Co S1.097)复合材料,产物具有介孔结构,孔径主要分布在10-20nm之间;(3)在氮气气氛下,升华硫为硫源,对氮掺杂石墨烯/钴纳米复合材料进行了热处理,制备了氮掺杂石墨烯/硫化钴(NG/Co S)复合材料。对上述四种复合材料进行了电化学测试,结果表明这四种复合材料在氧还原催化反应中均表现出了较高的催化活性和循环稳定性及抗甲醇毒性,在燃料电池阴极氧还原催化材料方面具有潜在的应用价值。
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