Fe-N共掺杂的碳纳米管串联空心球对氧还原反应的电催化

以ZIF-8为模板,通过表面包覆聚多巴胺、同时刻蚀ZIF-8中的Zn2+,形成空心球,在与三氯化铁络合后,经高温碳化和氨气热处理,得到了高比表面积的Fe-N共掺杂的碳纳米管串联的碳纳米空心球催化剂.氨气不仅刻蚀碳基底提高比表面积,还可还原铁元素形成Fe4N纳米粒子,提升了催化剂对氧还原反应的电催化活性,其氧还原半波电位达0.79 V,仅比商业Pt/C低60 mV,而且其稳定性和耐甲醇性更优于商业Pt/C,展示出良好的燃料电池应用潜力.

铈铁复合氧化物纳米空心球的制备与催化性能

用水热法制备的碳球(CS)作为模板,利用Ce^(4+)与碳球表面的静电吸附以及高铁酸钾(K_2Fe O_4)的强氧化性在碳球表面进行包覆,煅烧去除模板后得到铈铁复合氧化物(Ce_(1-x )Fe_(x )O_2)纳米空心球。通过SEM、TEM、XRD、Raman、BET等手段对材料的结构进行了表征。结果表明,纳米空心球平均直径约300 nm,壁厚20~25 nm,Fe的含量对空心球的形貌有较大的影响。用CO催化氧化反应来测试材料的催化性能。结果表明Ce_(0.95)Fe_(0.05)O_2具有良好的催化性能,可以在297℃实现对CO的完全氧化,并且具有非常高的催化稳定性。