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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不锈钢骨架产品双重性碳基电崔化剂(微信图文解释)一些以多壁碳管为骨架担载的一些固定且成本低的低的沸石咪唑酯骨架构成资料的组合物,为后面的炭化和氨进行处理干预氮成分和类型展示前置前驱体。可以通过调试碳资料表明的含氧官能化和MOF水热植物生长期具体条件,随着高载量的MOF(像是ZIF-8, MIL-53)更加均匀植物生长期和不集中在碳nm管表明, 应用在电催化反应,汽体吸出和共混汽体膜区分中。

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。

〖图文快印寄语〗

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图1.以多壁碳管担载MOF为前轮驱动体来镶嵌氮夹杂着碳基金属催化剂的作用剂的试验路径

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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)所得额N-ZCNT涂料XPS图谱; (b) XPS中N1s的氮的类型分峰解析

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图4.增值税的原材料与40wt%碳担载铂在0.1MKOH中ORR催化氧化活力性和不稳性的更加(a)破璃碳(GC) - 过载透气膜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电压电流高密度 在5mV s-1下:(b)在相同的扭动环盘金属电极数据分析的水平传送数据较准实现的N-ZCNT和Pt / C的塔菲尔图(c)过氧化物质物产出率(H2O2,实线)和电子器材迁移数(n,虚线)(d)在加入甲醇在之前和完后,在氧气罐达到饱和状态的0.1M KOH(1600rpm)中,在N-ZCNT和Pt / C金属电极上的0.95V的计时器电压加载失败


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