好紧好深好爽再浪一点,国产精品黑色丝袜高跟鞋,性开放的欧美大片

?廈大Chem. Eng. J.：原位生長碳納米管有效的改善了Co-N/C的ORR性能

過渡金屬-氮/碳(M-N/C)催化劑由于其獨特的結構和較高的催化活性，近十年來在燃料電池、金屬-空氣電池和水分解等能源材料領域受到了廣泛關注。盡管經過多年的研究，報道的最好的Co-N/C催化劑表現出的氧還原反應(ORR)活性仍與鉑類相差甚遠，這是因為與Pt和Fe-N相比，Co-N₄位點對氧的吸附和活化能力較弱，因此其ORR反應動力學要慢得多。除了緩慢的動力學，Co-N/C在反應過程中會有大量中間體OOH脫離Co-N位點，通過二電子途徑生成H₂O₂，導致ORR反應的選擇性降低。同時，Co-N₄位點的低密度也限制了Co-N/C的ORR活性。

基于此，廈門大學姜艷霞和孫世剛等人通過精確調控金屬有機骨架前驅體中反應物的比例，在Co-N/C催化劑合成過程中實現了大量碳納米管(CNTs)的原位生長，有效地提升了催化劑的ORR性能。

本文在0.1 M HClO₄溶液中使用旋轉圓盤電極來評估Co-N/C催化劑的ORR活性，測試結果表明Co-N/C-1/3.8的半波電位(E_1/2)為0.741 V，這與之前文獻報道的Co-N/C催化劑的ORR性能接近。相比之下，Co-N/C-1/4.4的E_1/2則表現出40 mV的正移，這說明其具有優異的ORR性能，這一性能也超過了目前報道的許多Co-N/C催化劑，甚至與一些Fe-N-C催化劑相當。在電壓為0.80 V vs RHE時，Co-N/C-1/4.4的動力學電流密度(J_K)達到2.25 mA cm^-2，是Co-N/C-1/3.8的4.33倍。

顯然，CNTs的形成可以有效地提高Co-N/C催化劑的ORR活性。然而，隨著2-MI比例的繼續增加，Co-N/C-1/5.0的ORR性能下降，這可能是由于Co位點的團聚導致了Co-N₄位點的損失。

本文通過組裝膜電極來評估了Co-N/C催化劑的實際性能。在H₂-O₂質子交換膜燃料電池中，Co-N/C-1/4.4陰極在0.29 V時(1 bar)達到了1.00 W cm^-2的峰值功率密度(P_max)。當2 bar時，P_max增加至1.12 W cm^-2。與Co-N/C-1/4.4相比，Co-N/C-1/3.8和Co-N/C-1/5.0的P_max分別為0.53 W cm^-2和0.73 W cm^-2，這與Co-N/C-1/4.4存在著一定的差距。更重要的是，在H₂-空氣的環境中，Co-N/C-1/4.4在2 bar和1 bar下的P_max分別達到了0.57 W cm^-2和0.49 W cm^-2。

顯然，Co-N/C-1/4.4的性能超過了大多數報道的Co-N/C催化劑，甚至超過了許多Fe-N-C催化劑，顯示出巨大的應用潛力。這也再次證明了CNTs的形成和更多的Co-N₄位點可以顯著提升Co-N/C催化劑的性能，本文將其歸因于錨定在CNTs上致密的Co-N₄位點可以顯著提高膜電極組件的質子-電子電導率，同時CNTs的高石墨化度有效地減緩了碳載體的氧化。總之，這項工作加深了對含有Co-N₄位點的CNTs在M-N-C催化劑中的重要性的理解，并可能指導未來應用于質子交換膜燃料電池的催化劑的設計。

In-situ growth of carbon nanotubes for improving the performance of Co-N/C catalysts in proton exchange membrane fuel cell, Chemical Engineering Journal, 2023, DOI: 10.1016/j.cej.2023.142054.

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142054.

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/10/b8daa67b00/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

?廈大Chem. Eng. J.：原位生長碳納米管有效的改善了Co-N/C的ORR性能

相關推薦