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石墨化介孔碳包裹WC纳米粒子的构建及其氧还原性能研究

崔香枝  张琳琳  曾黎明  张晓华  陈航榕  施剑林  
【摘要】:采用模板复型辅助的化学气相沉积法(CVD)成功制备出一种非贵金属的氧还原反应(ORR)催化剂材料—包裹碳化钨纳米粒子的石墨化介孔碳(WC/MG)复合物。制备的介孔结构WC/MG复合材料不仅具有高氧还原反应电化学催化活性,还表现出良好的电化学稳定性。在O_2饱和的0.1 mol/L KOH电解质溶液中,900℃制备的样品WC/MG-900其半波电势(E1/2)和极限电流密度仅比商用贵金属催化剂Pt/C分别低50 mV和0.2 mA/cm~2。KouteckyLevich曲线和旋转环盘电极实验均表明,该介孔结构的WC/MG复合材料表现出近似4电子的ORR反应途径,具有可与Pt/C催化剂相比拟的ORR催化活性,以及比Pt/C更优越的电化学稳定性和耐甲醇性能,使得该介孔结构WC/MG复合物在氧还原电极材料中表现出良好的应用前景。

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