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多壁碳管担载MOF金属骨架材料衍生碳基电催化剂(图文解说)
发布时间:2021-05-11     作者:axc   分享到:


多壁碳管担载MOF合金骨架建筑材料发展碳基电催化氧化剂(图文制作解答)的以多壁碳管为骨架担载的的稳定可靠且成本低的费用的沸石咪唑酯骨架设备构造原料的黏结物,为末期炭化和氨加工缓解氮含水量和的种类可以提供前轮驱动体。能够 缓解碳原料表皮的含氧官能化和MOF水热发展期能力,让高载量的MOF(列如ZIF-8, MIL-53)均匀分布发展期和细化在碳纳米技术管表皮, 用到电崔化,空气物理吸附和共混空气膜分離中。

碳基电催化剂具有类似葡萄串的三维结构。通过调控碳纳米管表面官能化和水热条件下与MOF前驱体比例,在多壁碳纳米管上原位生长的ZIF-8尺寸可控制在50纳米以下,且可均与控制分布在碳管外表面, 尽可能消除单独生长的ZIF。

该研究保证在前期材料结构基础上进一步调节材料比表面(739  m2/g)和氮的含量 (5.4%,其中吡啶氮2.47%),增加ORR反应活性点位。同时通过高温原位气化和弱酸清洗移除MOF结构中的锌在碳管表面负载的氮掺杂碳层引入多孔结构。以碳管为骨架形成的大孔结构也有利于氧还原过程的传质。石墨化碳管基底被用于提高MOF碳化得到的多孔碳层的稳定性和催化剂的电子传输能力。

受益于多孔碳层中高吡啶型氮含量和碳纳米管基底提供的良好化学稳定性及电子传输性能,所制备的催化剂表现出了优于贵金属铂的ORR催化活性和稳定性。在0.1摩尔氧饱和氢氧化钾溶液中,材料的半波点位为0.899V比40%碳担载铂的对比样品提高18mV。Tafel斜率为46 mV dec-1 也低于40%碳担载铂的60 mV dec-1.同时材料的电子转移数接近4,也说明得到此种构型材料的高活性。

〖文图荐读〗

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图1.以多壁碳管担载MOF为前轮驱动体来合成图片氮夹杂着碳基催化氧化剂的工作线路

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图2. (a)原位生长的ZIF-8/CNT复合物; (b, c) ZIF-8/CNT热解碳化后的微观形貌

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图3.(a)所有N-ZCNT板材XPS图谱; (b) XPS中N1s的氮方式分峰讲解

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图4.所得到村料与40wt%碳担载铂在0.1MKOH中ORR离子液体生物和增强性的是比较(a)钢化玻璃碳(GC) - 负债塑料薄膜N-ZCNT(0.72mg促使剂cm-2)和40wt%Pt / C电促使剂(80μgPtcm-2)在1600rpm放到O2饱和状态的0.1M KOH中的ORR电压体积 在5mV s-1下:(b)使用以及的飞速转动环盘电极材料大数据的的品质传送数据较准能够得到的N-ZCNT和Pt / C的塔菲尔图(c)过空气氧化物质成品率(H2O2,实线)和电子技术转到数(n,虚线)(d)在引用甲醇刚刚和在此之后,在co2过剩的0.1M KOH(1600rpm)中,在N-ZCNT和Pt / C电极材料上的0.95V的记录时间工作电流异常


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