(Co,N)/C氧电极催化剂的制备和性能

摘要

以C点、NH_3·H_2O和Co(Ac)2·6H_2O为原料,用溶剂热方法制备了(Co,N)/C纳米催化剂。结果表明,催化剂多元掺杂比无掺杂或单一掺杂具有更好的氧还原催化活性,其氧还原起峰电位为-0.08 V,峰电位为-0.165 V,接近Pt-C(20%Pt)催化的起峰电位(-0.068 V);在该过程中氧还原转移电子数为3.59,接近一级反应动力学(转移电子数=4),中间产物H_2O_2的含量约25%。甲醇对(Co,N)/C催化剂催化能力的影响较小,循环催化10 h后其催化性能只下降8.8%,明显优于Pt-C在甲醇中的催化稳定性(下降37.9%)。N-(C)_2,C-N-C以及Co-C键都是催化剂的主要活性单元,纳米Co_3O_4颗粒可协同提高催化剂的催化能力。