氧还原反应是电化学能量转换和存储装置的重要反应过程,但其反应动力学缓慢,因此开发高效低成本的氧还原催化剂至关重要。目前,包裹过渡金属基纳米颗粒的碳材料因其优异的氧还原催化活性,引起了广泛关注。
近日,南开大学陈铁红教授等人在Science China Materials上发表综述文章,按照金属基纳米颗粒的类别从金属、碳化物、磷化物、氧化物、硫化物以及混合颗粒等六个方面综述了掺杂碳封装的Fe/Co基纳米颗粒氧还原催化剂。催化剂碳基质的结构、纳米颗粒的种类及其分布对催化性能有很大影响,目前这类催化剂在碱性介质中表现出了优异的氧还原活性和稳定性,但在酸性介质中的活性仍需要进一步提高。文章讨论了制备封装型纳米颗粒/碳高效氧还原催化剂过程中存在的挑战,并展望了其发展前景。
图1 (a) Cl2 和 H2 处理对Fe形态及ORR活性的影响;(b) Cl2 和 H2 处理前后催化剂在0.1 mol L−1 HClO4中的 LSV曲线。
该研究成果最近发表于Science China Materials,, doi:10.1007/s40843-019-9476-5。
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