聚苯胺基ZnFe-N-C的制备及其电还原CO2催化性能研究

摘要

以苯胺为单体、过硫酸铵为引发剂、ZnCl2和FeCl3为金属源,采用一步原位化学聚合法制备ZnFe-PANI催化剂前驱体,再经高温热解-酸化-二次热解合成Zn Fe-N-C催化剂,利用XRD,SEM,Raman等方法对催化剂的形貌、结构进行表征,并采用电还原CO2反应考察其催化性能.结果表明:金属掺杂对N-C材料的形貌和结构影响不大,但可使其结构稳定性增强、缺陷位数目和活性位数目增多、电化学活性面积增大,有利于反应性能的提高;当前驱体中n(Zn)∶n(Fe)=3∶1时,所得样品Zn Fe-N-C-3-1的催化性能最好,在0. 5 V的过电压下,电还原CO2产物CO法拉第效率高达55%.