【作者】 王鑫； 李兴月； 霍甲； 王双印；

【Author】 Xin Wang;Xinyue Li;Jia Huo;Shuangyin Wang;College of Chemistry and Chemical Engineering,Hunan University;

【机构】 湖南大学化学化工学院；

【摘要】 燃料电池和金属-空气电池的研究对开发清洁无污染能源载体有着重要意义,其中氧还原电催化剂的研究至关重要。目前最为高效的电催化剂仍然是贵金属,如Pt基纳米材料,但其高昂的价格、相对匮乏的储量以及易被毒化的性质严重限制其广泛应用,因而开发高效无金属电催化剂影响着这种清洁能源是否能够真正走进我们的生活。本文以一种无孔金属有机骨架为前躯体,通过高温煅烧制备无金属/掺杂介孔碳,并将其应用于氧还原反应。通过扫描显微镜、拉曼光谱和N2吸脱附等手段分别表征了所得介孔碳材料的形貌、组成和孔结构。同时运用循环伏安法和线性扫描法研究其该材料的氧还原性能,发现该材料即使没有金属残留或杂原子掺杂,仍然显示了很高的催化活性和稳定性。通过与不同孔结构和比表面积的炭材料对比,我们将其高催化活性归功于其高比例的介孔结构和较高的比表面积。本研究开发一种新型的采用无孔金属有机骨架为前躯体制备高效氧还原电催化剂的路径。更多还原

【Abstract】 Oxygen reduction reaction（ORR） is the fundamental reaction in the cathode in fuel cells and metal air batteries. Until now, the best-known ORR electrocatalyst is commercial Pt/C for its superior catalytic activity.1,2 However, the extremely high price and limited reserves of Pt resources hinder the large scale application of fuel cells. Therefore, it is in high demand to fabricate non-noble electrocatalysts for ORR to replace commercial Pt/C. In this work, we report the synthesis of mesoporous carbon derived from nonporous MOFs without any heteroatom doping or residual metal, which was characterized with SEM, Raman and N₂ isotherm. The derived mesoporous carbon exhibits highly efficient electrocatalytic activity for oxygen reduction reaction. The excellent ORR activity is attributed to both high specific surface area and mesoporous structure.更多还原