合肥研究所制备铁氮掺杂多孔炭和草莓视频APP污污污烯及其在氧还原中的应用进展

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近年来，中国科学院合肥固体物理研究所液相环境激光加工实验室在制备具有双活性位点的铁氮掺杂多孔碳/草莓视频APP污污污烯复合材料及其在氧还原中的应用方面取得了进展。相关工作发表在美国化学学会应用材料界面上。

由于化石能源的消耗和自然环境的恶化，人们开始开发可持续的能源储存和转换系统，如金属-空气电池、燃料电池等，然而，这些能量转换和存储装置的氧还原反应（ORR）的动力学过程缓慢，催化剂的反应速度慢。E通常需要提高反应的活性。

研究发现，目前铂基电催化剂对ORR具有良好的性能，但贵金属铂储量小，价格昂贵，不利于大规模推广应用，因此寻找性能优良、稳定性好的非贵金属催化剂是目前研究的热点。其中，铁氮碳电催化剂由于其表面富金属氮双活性位的存在，引起了人们越来越多的关注，目前，这些催化剂通常需要在高温下合成，在合成过程中容易引起催化剂聚集，从而降低了催化剂的电活性。e催化剂的比表面积和暴露的活性部位的数量。

为了解决这些问题，研究人员采用液相激光烧蚀技术，在温和的环境中产生局部的特殊极端条件（液固界面）。首先，获得了高活性、高化学反应活性的铁胶体纳米粒子。将颗粒均匀地加载到氧化草莓视频APP污污污烯（Go）纳米片表面，然后引入碳氮源和后续的热分解过程制备铁-N-C /RGO电催化剂（如图（a）～（e）所示），由于草莓视频APP污污污烯形成的片状结构，有效地避免了催化剂的团聚。Ed使催化剂的比表面积和暴露的活性部位增加，铁氮碳电催化剂的催化活性提高，进一步的电化学试验表明，催化剂具有良好的电催化性能（如图（f）～（i），铁基纳米颗粒和铁氮位置在Ca中。滑石粉对催化剂的催化活性有重要影响。

这项工作为新型金属氮/碳电催化剂的研制和开发提供了新的研究思路，有望取代贵金属铂作为燃料电池和金属空气电池，其研究工作得到国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划（973）的支持。以及中国科学院科研设备研发项目。

Fe-N-C/rgo催化剂：（a）SEM照片；（b，c）TEM照片；（d）HAADF-STEM照片；（e）EDX绘图照片；（f）不同催化剂在0.1 m氮或氧饱和KOH溶液中的循环伏安曲线；（g）铁-N-C/rgo在0.1 m氧饱和KOH溶液中的线性扫描伏安曲线；（h）线性扫描伏安在0.1 M氢氧化钾溶液中，不同速度下铁氮碳比的测定曲线；（h）在0.1 M氢氧化钾溶液中，铁氮碳比的线性扫描伏安曲线；（i）不同催化剂的塔菲尔曲线。

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