Fe-PPy-TsOH/C用作质子交换膜燃料电池氧电极催化剂的研究

来源期刊：无机材料学报2017年第4期

论文作者：李姝玲 原鲜霞 孔海川 徐进 马紫峰

文章页码：393 - 399

关键词：质子交换膜燃料电池;氧还原;Fe-PPy-TsOH/C催化剂;热处理;钴掺杂;

摘    要：氧电极催化剂是制约质子交换膜燃料电池（PEMFCs）发展和应用的一个重要因素,开发低价高效的非贵金属催化剂对PEMFCs来说已成为当务之急。本研究选择氮掺杂的碳载过渡金属（M-N/C）类催化剂为研究对象,以铁盐作为金属前驱体,BP2000为碳源,聚吡咯（PPy）为氮源,对甲基苯磺酸（TsOH）为掺杂剂,合成了非贵金属催化剂Fe-PPy-TsOH/C,探究了不同的热处理温度及钴原子的掺杂对其氧还原催化性能的影响。研究结果表明:800℃制备的Fe-PPy-TsOH/C催化剂因结晶度高、颗粒大小适中且分布均匀而具有最佳的氧还原催化性能;一定量的钴原子取代可以改善Fe-PPy-TsOH/C的氧还原催化性能,当钴的掺杂量为33.33%时（铁钴原子比为2:1）,催化剂的性能达到最优。