金属掺杂聚吡咯碳化物PPY-M的制备及其氧还原反应电催化活性

来源期刊：无机材料学报2014年第3期

论文作者：张玉晖 易清风 刘小平 向柏霖

文章页码：269 - 274

关键词：聚吡咯;非贵金属催化剂;氧还原;燃料电池;

摘    要：在Fe3+或Co2+存在下进行吡咯的聚合反应,得到金属离子掺杂的聚吡咯,并在N2气氛下700℃碳化,再将该碳化产物在900℃焙烧得到含有不同金属的复合催化剂PPY-M（M为不同的金属）。采用SEM、XRD等对催化剂的结构进行了表征。通过循环伏安和线性电位扫描等电化学手段,研究了催化剂对氧还原（ORR）的电催化活性及其稳定性。结果表明,掺杂金属钴的催化剂的活性最好,在酸性溶液中ORR的起始电位达到0.54 V（vs SCE）,电流密度为7.5 mA/mg@-0.3 V（vs SCE）;在碱性溶液中ORR的起始电位为-0.11 V（vs SCE）,电流密度为5.7 mA/mg@-0.8 V。Fe或Co掺杂的聚吡咯碳化物对ORR具有较强的电催化活性,而且制备过程简单、成本低,有较重要的研究意义。