非贵金属催化剂应用于氧气析出与还原反应

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非贵金属催化剂应用于氧气析出与还原反应
在诸如燃料电池,金属-空气电池以及电解水设备当中,电催化剂对于发生在这些设备中的氧还原（ORR）及析氧过程（OER）而言是极为重要的关键材料。然而,常用的催化剂Pt以及IrO<sub>2</sub>由于成本高昂的问题致使这些设备的商业化受到了严重限制。
所以,研究制备高效稳定的非贵金属催化剂含有不同寻常的重大意义。多孔碳材料由于具备价格低廉,高导电能力以及高的物理化学稳定性等特征而可作为理想的替代品备选。
现在,使用金属有机骨架材料（MOFs）来获得多孔碳材料是比较常见的方法。由于MOFs材料拥有很高的比表面积,可调控的孔隙率和易于功能化等特点,而且由MOFs材料衍生获得的材料能够很好的继承上述特点,因而最终获得的电催化剂具备很好的催化性能。
基于上述讨论,本文利用MOFs作为前驱物合成制备了一系列非贵金属电催化剂,并研究它们对于ORR与OER的电催化活性。首先,通过选择一种双配体MOFs作为前驱物获得了一系列具有ORR催化活性的N,S共掺杂多孔碳材料。
材料交错的网络结构和高比表面积与N,S共掺杂以及较高的石墨N掺杂量这些特点对于ORR催化性能 ...

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关键词：催化剂 贵金属 燃料电池 物理化学 网络结构