N和Co修饰的多孔碳催化剂的制备及电催化析氢性能研究

N和Co修饰的多孔碳催化剂的制备及电催化析氢性能研究

论文摘要

首先利用溶剂热法制备出两种不同的金属有机框架MOFs,将两种不同的MOFs分别与石墨烯材料复合,得到ZnCo-MOF/Gr以及Co-MOF/Gr,经过高温热解后形成碳层包裹的钴纳米颗粒负载在N掺杂的多孔碳材料上(Co-N-C-T以及Co/N/C),通过XRD、XPS、SEM和TEM等手段对其进行了结构和形貌表征。结果表明所制备的Co-N-C-900继承了MOFs的高比表面积的特性,尺寸均一,其比表面积高达488.73m2g-1和具有多级孔结构、高浓度的催化活性位点(N和Co的原子含量为3.77%和1.26%)。并通过一系列电化学测试手段对材料的电催化析氢(HER)性能进行了评估。结果表明Co-N-C-900在酸性和碱性条件下都表现出优异的HER催化性能,在不同电解质中的起始电位最正,塔菲尔斜率最小,与Pt/C最为接近。在经历了1000次的循环伏安(CV)测试后,测得的线性伏安曲线(LSV)与初始LSV基本重合,表明Co-N-C-900具有较好的稳定性。

论文目录

  • 1 实验
  •   1.1 样品的制备
  •     1.1.1 合成ZnCo-MOF/Gr以及Co-MOF/Gr
  •     1.1.2 金属掺杂的多孔碳材料的制备
  •   1.2 材料结构表征
  •   1.3 电化学测试
  • 2 结果分析
  •   2.1 材料结构表征
  •   2.2 HER电催化性能评价
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宋丹丹,崔丽莉

    关键词: 溶剂热法,石墨烯,析氢反应

    来源: 长春理工大学学报(自然科学版) 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,无机化工

    单位: 长春理工大学化学与环境工程学院

    基金: 吉林省教育厅“十三五”科研规划项目(JJKH20181091KJ)

    分类号: O643.36;TQ116.2

    页码: 125-130

    总页数: 6

    文件大小: 2668K

    下载量: 313

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