河南师范一枝黄花衍生NS共掺杂碳材料作

成果简介

本文,河南师范大学高书燕团队等在《ChemistrySelect》期刊发表名为“FabricatingN,SCo-DopedHierarchicalMacroMeso-MicroCarbonMaterialsaspH-UniversalORRElectrocatalysts”的论文,研究以一枝黄花植物为碳前驱体,ZnCl2-Zn(OH)2为模板剂,提出了一种低成本、简单的合成N,S共掺杂材料的方法。高N、S掺杂含量、高比表面积和分级孔结构的独特性能,使合成的碳材料具有高活性位点密度、快速电子和质量传输。因此,最佳样品(NSC-Z2-L)在碱性介质中表现出0.85V的出色半波电位,比Pt/C的半波电位更正。可逆氢电极(RHE)用于显示所有测量的电位。此外,NSC-Z2-L催化剂在0.5MH2SO4和0.1MPBS中也显示出与Pt/C相当的ORR性能。因此,所获得的催化剂表现出优异的pH通用ORR性能,具有广阔的应用前景。

图文导读

方案1、NSC-ZX-Y的制备工艺图解。

图2、NSC-Z2-L样品的表征

图3、0.1MKOH中的ORR性能

图4、0.5MH2SO4中的ORR性能

图5、0.1MPBS中的ORR性能:(a-b)CV曲线;(c-d)LSV曲线;(e-f)NSC-ZX-Y的过氧化物(H2O2)和电子转移。

小结

通过简单的一步合成策略获得的生物质衍生碳材料在较宽的pH范围内具有优异的ORR性能,这归因于杂原子N、S基团的协同作用。一枝黄花作为前体具有成本低、资源丰富、生态特性多样性提高等优势,为后期生物质原料的选择提供了有价值思路。

文献:



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