CoSeO3化合物的制备及对阴极氧还原的催化性能
来源期刊:无机材料学报2013年第6期
论文作者:赵东江 马松艳 尹鸽平
文章页码:644 - 648
关键词:非贵金属催化剂;亚硒酸钴;氧还原;聚合物电解质膜燃料电池;回流法;
摘 要:以Co4(CO)12和Se为原料,采用低温回流方法在乙二醇介质中合成了CoSeO3化合物。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和旋转圆盘电极(RDE)技术表征合成的化合物微观形貌、结构特征和电化学性能。这种化合物主要由单斜结构的CoSeO3 H2O晶粒组成,粒径大小约为26.7 nm,具有规则的晶体外形。在25℃,0.5 mol/L H2SO4电解液中,CoSeO3化合物对氧还原反应(ORR)表现出明显的电催化活性,开路电位为0.80 V(vs NHE)。根据Koutecky-Levich方程计算出每个氧分子还原过程转移的电子数约为3.8。在0.640.76 V(vs NHE)电位范围内,测得催化剂的传递系数、Tafel斜率和交换电流密度分别为0.50、119 mV和1.98×10-6mA/cm2。CoSeO3化合物的催化活性和电化学稳定性也与商品Pt催化剂进行了比较。
赵东江1,马松艳1,尹鸽平2
1. 绥化学院食品与制药工程学院2. 哈尔滨工业大学化工学院
摘 要:以Co4(CO)12和Se为原料,采用低温回流方法在乙二醇介质中合成了CoSeO3化合物。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和旋转圆盘电极(RDE)技术表征合成的化合物微观形貌、结构特征和电化学性能。这种化合物主要由单斜结构的CoSeO3 H2O晶粒组成,粒径大小约为26.7 nm,具有规则的晶体外形。在25℃,0.5 mol/L H2SO4电解液中,CoSeO3化合物对氧还原反应(ORR)表现出明显的电催化活性,开路电位为0.80 V(vs NHE)。根据Koutecky-Levich方程计算出每个氧分子还原过程转移的电子数约为3.8。在0.640.76 V(vs NHE)电位范围内,测得催化剂的传递系数、Tafel斜率和交换电流密度分别为0.50、119 mV和1.98×10-6mA/cm2。CoSeO3化合物的催化活性和电化学稳定性也与商品Pt催化剂进行了比较。
关键词:非贵金属催化剂;亚硒酸钴;氧还原;聚合物电解质膜燃料电池;回流法;