MOF衍生的Zn/N共掺杂碳催化剂的制备及其电催化性能

摘要

氮掺杂碳载非贵金属氧还原反应(ORR)催化剂已被广泛研究,以解决燃料电池Pt基催化剂的高成本问题.通过溶剂热法制备了无定形Zn基金属有机框架,并进一步经热处理得到Zn/N共掺杂碳催化剂.测试表明ZnN/C-900催化剂(热处理温度为900C)具有形貌均一的球形特征且比表面积高达961 m2·g-1,N、Zn的原子含量分别为1.6％、5.87％.ZnN/C-900催化剂表现出较高的ORR催化活性及稳定性,在碱性介质中,ZnN/C-900催化剂的起始电位、半波电位和极限电流密度分别为0.955 V、0.855 V和7.10 mA·cm-2,在酸性介质中,ZnN/C-900的起始电位、半波电位和极限电流密度分别为0.882 V、0.649 V和6.01 mA·cm-2,且具有较高的稳定性和抗甲醇中毒性能.