基于生物质衍生的新型氮掺杂复合碳纳米材料的催化性能研究文献综述
2020-05-06 16:43:02
文 献 综 述 1、选题背景与意义先进科学与技术的发展促使我们对绿色和可持续的储能材料需求越来越迫切,生物质衍生碳因其结构的多样性、可调节的物理/化学性质、环境友好和价格低廉而引起人们的广泛关注。
由于独特的电子特征和表面局部特性,杂原子以及等(N,B,S 和P)掺杂的碳纳米材料被认为是一种有前途的燃料电池阴极氧还原(ORR)的电催化剂,因为它克服传统铂催化剂材料的一些本质缺陷:昂贵、供给有限、交叉失活以及低耐久性。
然而,通常制备多种不同杂原子掺杂的碳纳米材料,需要在杂原子供给的氛围或者和富含杂原子的复合物一起进行热处理,离子处理。
这些方法能够控制掺杂含量以及独特的形貌。
但是,它们不可避免的涉及到昂贵且有毒的前体材料,使得它们不适于实际应用。
因此,如何利用廉价的原料,通过简单绿色方法核心新型功能化碳材料已经成为研究的热点。
氮掺杂碳材料已被证明具有在碱性介质中的高ORR活性,可与铂基催化剂相媲美[1]。
此外,ORR的理想碳纳米结构是具有丰富的表面活性部位,高的电导率,快的传质通道。
随着我们对绿色和可持续的储能材料需求越来越迫切,生物质转化为高价值碳材料的可持续发展近年来引起了越来越多的关注[2]。
2、国内外现状 2.1、氧化还原机理氧的电还原是一个相当复杂的机理,涉及一个多电子转移过程,产生多个中间产物(如H2O2、HO2-、OH-、O2-),有几个基本步骤。
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