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《长春理工大学学报(自然科学版)》 2019年02期
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N和Co修饰的多孔碳催化剂的制备及电催化析氢性能研究

宋丹丹  崔丽莉  
【摘要】:首先利用溶剂热法制备出两种不同的金属有机框架MOFs,将两种不同的MOFs分别与石墨烯材料复合,得到ZnCo-MOF/Gr以及Co-MOF/Gr,经过高温热解后形成碳层包裹的钴纳米颗粒负载在N掺杂的多孔碳材料上(Co-N-C-T以及Co/N/C),通过XRD、XPS、SEM和TEM等手段对其进行了结构和形貌表征。结果表明所制备的Co-N-C-900继承了MOFs的高比表面积的特性,尺寸均一,其比表面积高达488.73m~2g~(-1)和具有多级孔结构、高浓度的催化活性位点(N和Co的原子含量为3.77%和1.26%)。并通过一系列电化学测试手段对材料的电催化析氢(HER)性能进行了评估。结果表明Co-N-C-900在酸性和碱性条件下都表现出优异的HER催化性能,在不同电解质中的起始电位最正,塔菲尔斜率最小,与Pt/C最为接近。在经历了1000次的循环伏安(CV)测试后,测得的线性伏安曲线(LSV)与初始LSV基本重合,表明Co-N-C-900具有较好的稳定性。

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