S/N共掺杂石墨烯的制备及其电催化性能

摘要

采用一步水热法制备了 S/N共掺杂石墨烯催化剂材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱、红外光谱以及 X射线衍射仪(XRD)对催化剂物理形貌、组成、物相等进行了分析,并利用电化学分析方法对催化剂的电催化性能进行了研究.通过不同的物理表征证明 S和 N成功地掺杂入石墨烯晶格,共掺杂石墨烯具有典型的石墨烯形貌.掺杂石墨烯的高电催化活性是源于对石墨烯进行 S和 N的掺杂后仍然具有高比表面积及石墨烯本身所特有的一些性质.该掺杂石墨烯在 0.1 mol/L的KOH 溶液中对氧进行催化还原时,无论是起始电位、半波电位、还是极限电流密度,都可与商业生产的贵金属催化剂相媲美,说明 S/N共掺杂石墨烯在氧还原催化活性上可被用来替代当前所使用的贵金属催化剂.