MOF(Fe)的制备及其氧气还原催化性能

Preparation of MOF(Fe) and its catalytic activity for oxygen reduction reaction in an alkaline electrolyte

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摘要以硝酸铁为金属离子前驱体、均苯三甲酸为有机配体,采用水热法合成了金属有机骨架MOF(Fe)催化剂,应用X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、红外光谱和热重等方法对催化剂的结构进行了表征,并采用循环伏安法测试了催化剂在碱性电解质中的氧气还原(ORR)催化性能,同时也采用旋转圆盘电极进一步研究了催化剂的ORR的动力学行为.结果表明,所制MOF(Fe)具有很好的晶型结构、大比表面积、丰富的微孔以及较高的热稳定性.且表现出很好的ORR催化活性.ORR的反应历程随电位的改变而改变:电位在-0.3到0.50 V范围内,ORR为2电子途径;随着电位从-0.50 V升至-0.95 V,ORR从2电子向4电子途径转变.另外,该催化剂在碱性电解质中也表现出较好的氧气析出(OER)催化性能,这为制备用于ORR和OER的高效非贵金属催化剂提供了新的途径.

作者宋国强 ^[1] 王志清 ^[1] 王亮 ^[2] 李国儒 ^[2] 黄敏建 ^[2] 银凤翔 ^[3] 学术成果认领

作者单位常州大学制药与生命科学学院,江苏常州,213164 ^[1] 北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州,213164 ^[2] 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州213164 ^[3]

关键词金属有机骨架水热法氧气还原反应氧气析出反应锂-空气电池 Metal-organic frameworks Hydrothermal process Oxygen reduction reaction Oxygen evolution reaction Lithium-air battery

栏目名称 研究论文

DOI 10.1016/S1872-2067(12)60729-3

发布时间 2014-04-08

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