Applied Physics Letters
A hydrothermal approach was developed for the synthesis of N-doped graphene quantum dots (N-GQDs) by cutting N-doped graphene. The N-GQDs obtained have a N/C atomic ratio of ca. 5.6% and diameter of 1-7 nm. The photoluminescence (PL) properties of the N-GQDs were investigated. It was found that the N-GQDs possess bright blue PL and excellent upconversion PL properties. (C) 2012 American Institute of Physics. [http://dx.doi.org/10.1063/1.4750065]
关键词:
oxygen reduction
聂鸳鸳
,
段继周
,
杜敏
,
侯保荣
中国腐蚀与防护学报
doi:10.11902/1005.4537.2013.160
利用荧光显微观察技术选择临界使用浓度的NaN3,分别在O2及N2气氛下采用循环伏安及电化学阻抗技术研究其氧还原过程的电化学行为.结果表明,不锈钢表面的生物膜能够加大还原峰电流密度值,当使用临界浓度的NaN3处理不锈钢试样后,还原峰值明显减小,且峰电位均负移.微生物膜能够促进电子传递给最终电子受体O2,同时降低不锈钢材料发生腐蚀的可能性.由此推测,天然海水中,316L不锈钢表面微生物膜改变了传统阴极氧还原的电子传递途径,即加速了O2作为最终电子受体的电子传递过程,催化了O2的还原;同时,还能够抑制不锈钢材料的腐蚀.
关键词:
天然海水
,
316L不锈钢
,
NaN3
,
微生物膜
,
细胞色素c氧化酶
,
氧还原
刘玉珍
,
陈胜洲
,
范淑慧
,
梁浩彬
,
罗亚茹
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.10.011
以尿素为含氮前躯体,通过热转化法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)氧还原催化剂 Co-N-C及Co-Ti-N-C,考察了不同的尿素/金属比(R)、焙烧温度及钛含量等条件对 Co-N-C 及 Co-Ti-N-C 电催化剂氧还原催化活性和稳定性的影响.利用元素分析、热重、X射线衍射分析、X射线光电子能谱等方法对催化剂进行了表征,研究了催化剂的氧还原活性中心结构.结果表明,催化剂在热处理温度为800℃,尿素与金属Co的摩尔比 R＝12时的氧还原性能最佳,峰电位(Ep,c )达到0．142 V (vs．SCE).催化剂 Co-N-C 经353 K硫酸溶液浸泡3 d 后,催化剂 Co-N-C 的活性中心Co4 N 的含量增大,Ep,c正移至0．445 V(vs．SCE).钛的掺杂没有改变催化剂的活性中心结构,明显提高了其在酸性介质中的稳定性.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
电催化剂
,
尿素
,
氧还原
,
稳定性
牛秀红
,
刘世斌
稀有金属材料与工程
用低温合成法制备出不同Pt掺杂量的Pt-W-Ru-Se催化剂,应用旋转圆盘电极电位扫描法测试其对氧还原反应的催化作用,采用XRD、EDS、XPS技术表征结构及表面组成.结果表明,Pt能够显著增强W-Ru-Se对氧还原反应的催化活性,尤其以含5%Pt(质量分数, 下同)的Pt-W-Ru-Se催化剂最为明显,在0.5 mol·L~(-1) H_2SO_4中其对氧还原反应的电催化活性超过了W-Ru-Se和Pt;甲醇存在时,其稳定性和抗甲醇性也都超过了Pt.
关键词:
氧还原
,
Pt-W-Ru-Se
,
性能
,
抗甲醇性
赵文文
,
张华
,
李梅
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13118
利用循环伏安法探究Pt与Fe共沉积的还原电位,并在此电位下在多孔碳布表面恒压电沉积制备Pt-Fe合金,研究其作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极催化剂的电催化活性.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散谱(EDS)、循环伏安(CV)、单电池极化、电化学交流阻抗谱(EIS)等测试技术对所得催化剂进行物理及电化学性能表征.实验表明,在0.075V电位下可还原得到Pt-Fe合金,其颗粒在碳布表面呈空心球状且分散均匀;共沉积时间对Pt-Fe合金催化剂成分组成有显著的影响,随着时间的增加,合金中Pt与Fe原子比增加,Fe相对含量下降.Fe可与Pt形成稳定的合金催化剂,显著提高铂对氧还原的催化活性.电沉积30 min制得的合金催化剂具有最佳的催化活性.
关键词:
循环伏安
,
还原电位
,
Pt-Fe合金
,
氧还原
,
质子交换膜燃料电池
赵东江
,
马松艳
,
尹鸽平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12444
以C04(CO)12和Se为原料,采用低温回流方法在乙二醇介质中合成了CoSeO3化合物.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和旋转圆盘电极(RDE)技术表征合成的化合物微观形貌、结构特征和电化学性能.这种化合物主要由单斜结构的CoSeO3·H2O晶粒组成,粒径大小约为26.7 nm,具有规则的晶体外形.在25℃,0.5 mol/L H2SO4电解液中,CoSeO3化合物对氧还原反应(ORR)表现出明显的电催化活性,开路电位为0.80 V(vs NHE).根据Koutecky-Levich方程计算出每个氧分子还原过程转移的电子数约为3.8.在0.64～0.76 V(vs NHE)电位范围内,测得催化剂的传递系数、Tafel斜率和交换电流密度分别为0.50、119 mV和1.98×10-6 mA/cm2.CoSeO3化合物的催化活性和电化学稳定性也与商品Pt催化剂进行了比较.
关键词:
非贵金属催化剂
,
亚硒酸钴
,
氧还原
,
聚合物电解质膜燃料电池
,
回流法
王彦恩
,
武小杰
,
何城磊
,
赵佳宁
,
唐亚文
,
陆天虹
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150213
以醋酸钯和醋酸亚铁为前驱体,采用直接热分解法制备了碳载Pd3-Fe1(Pd3-Fe1/C)催化剂.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征,用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了催化剂对氧的电催化还原性能.结果表明,制备的Pd3-Fe1/C复合催化剂具有单相均一的合金结构,Fe进入Pd晶格改变了Pd电子结构和结构常数.电化学数据表明,Pd3-Fe1/C对氧还原比Pd/C催化剂有更高的电催化性能.
关键词:
直接热分解
,
碳载Pd-Fe催化剂
,
单相合金
,
氧还原
徐红梅
,
张华
,
李恒
,
简耀永
,
谢武
,
王一平
,
徐铭泽
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160330
利用浸渍法制备了La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)/Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)纳米复合阴极,利用XRD、SEM对阴极的相组成及微观结构进行了分析.LSCF前驱体在800℃煅烧4h后获得平均颗粒尺寸为50 nm的纯LSCF相.测试了在不同LSCF浸渍量及氧分压条件下阴极的阻抗谱,研究了O2在LSCF/SDC复合阴极的还原机制及LSCF的浸渍量对复合阴极性能的影响.研究结果表明,在浸渍法制备的LSCF/SDC纳米复合阴极中,O2在阴极的还原反应涉及到O2在阴极表面的吸附与解离、O2-在阴极体内的传输及O2-在电极与电解质的界面之间的传输三个子过程,其中O2-在阴极体内的传输为O2的还原反应的速率控制步骤.改变LSCF在阴极的浸渍量并没有改变O2-在复合阴极的反应机制,阴极极化电阻随LSCF浸渍量的增加先减小再增大,浸渍相的体积分数为16.5％时,阴极极化电阻最小.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
浸渍
,
阴极
,
纳米结构
,
氧还原
唐梅香
,
易清风
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20566
在乙醇为溶剂和还原剂、碳粉为载体的体系中,采用水热法将Ag+或Ag+-Sn2+还原,形成纳米多孔网状结构的Ag或Ag-Sn双金属纳米颗粒,制备碳粉负载的Ag/C和Ag-Sn/C催化剂.利用循环伏安和线性扫描技术,研究了碱性溶液中这些催化剂对氧还原反应(ORR)的电活性.研究表明,Ag/C和Ag-Sn/C对ORR均表现出强的电催化活性,它们对ORR的起始电位约0.05V(vs.Ag/AgC1).在Ag97Sn3/C催化剂上,ORR的电流密度为2.87×10-3 A/cm2 (800 r/min),高于Ag/C.Levich方程分析表明,在Ag-Sn/C催化剂上,ORR转移电子数明显大于Ag/C,说明在Ag-Sn/C催化剂上,氧气能够较为彻底被还原.此外,在甲醇存在下,Ag/C和Ag-Sn/C对ORR的活性基本保持不变,表明它们对甲醇有较强的耐受力.
关键词:
银锡双金属
,
银电极
,
氧还原
,
水热法
马娟
,
隋琪
,
陆天虹
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.40040
Pt是质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极氧还原最好的催化剂,但价格昂贵,且易被渗透到阴极的燃料分子及中间体毒化,导致电池性能降低.本文以乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)为配位剂和还原剂,采用配位自还原法快速合成银纳米粒子(Ag NPs),并研究了其对氧还原的电催化性能.透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试结果表明,Ag NPs分散性好且粒径均一,还原反应6h所得Ag NPs的平均粒径约6 nm;循环伏安法(CV)等电化学测试发现,在碱性条件下此种合成方法制得的银作为电催化氧还原反应(ORR)的催化剂具有良好的催化活性,通过EDTMP配位自还原得到的Ag NPs对氧还原的半波电位(E1/2)比传统的NaBH4直接还原所制得Ag NPs的E1/2正移60 mV.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
氧还原
,
银纳米粒子
,
乙二胺四甲叉膦酸
