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    我院研究生科研成果被国际著名期刊Journal of Electroanalytical Chemistry和Catalysis letters刊载

    发布单位 :            时间 : 2021-09-15          浏览数 : 
        

    近日,我院研究生王晴以第一作者发表两篇SCI论文。分别是发表在《Journal of Electroanalytical Chemistry》(期刊影响因子4.464)的题为Highly active cobalt- and nitrogen-doped carbon derived from ZIF-67@melamine towards oxygen reduction reaction的论文和发表在《Catalysis letters》(期刊影响因子3.186)上的题为Bimetallic CoZn nanocrystals embedded in N-doped graphene layers as electrocatalysts for oxygen reduction reaction的论文。

    聚合物电解质燃料电池具有工作温度低、功率密度高、启动快等优点使其在新能源汽车等领域具有广阔的应用前景。然而,聚合物电解质燃料电池阴极的氧还原反应(oxygen reduction reaction, ORR)速率缓慢会极大地影响其输出功率,研制高性能的氧还原催化剂是聚合物电解质燃料电池走向实用化的必要条件。一直以来被认为最佳的铂电极不仅地壳资源少,价格昂贵,还面临着不稳定等问题。因此,研发出可替代的废贵金属的催化剂是目前燃料电池的一个紧迫任务。两篇论文分别以金属有机骨架材料(ZIF-67和双金属锌钴普鲁士蓝色类似物)为前驱体制备了新型、高效的金属氮碳类催化剂,并对催化剂的构效关系进行了深入探讨。研究工作对于新型高效氧还原催化材料的设计具有较高的指导意义。

    两篇论文均提出了一种新型的非贵金属催化剂的制备方法,并根据不同的热解温度,外加氮源等条件,对催化剂的电化学性能进行了研究。结果发现,比表面积,碳缺陷浓度,吡啶氮和石墨氮含量等会影响催化剂暴露的活性位点,也是影响催化剂性能的关键因素。论文研究设计的两种非贵金属催化剂都展现出优异的电催化活性,起始电位高达0.960.98 V (vs. RHE),半波电位高达0.870.88 V (vs. RHE),与铂电极催化剂相近(起始电位1.05 V (vs. RHE),半波电位0.86 V (vs. RHE))。而且两种催化剂的电化学稳定性都优于商业Pt/C催化剂。

    研究工作受到了国家自然科学基金(21805244, 51776188浙江省自然科学基金LZ21E060001和浙江省重点研发计划2020C03115的资助。

    (索艳格供稿)


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