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摘要

多重杂原子掺杂还原氧化石墨烯作为高效氧还原反应电催化剂:掺杂顺序的重要性

作者(年代):玛丽亚·史密斯

利用多杂原子掺杂石墨烯制备一种有效的氧还原反应电催化剂是一种很有意义的研究课题。为了最大限度地提高掺杂石墨烯的电催化性能,应开发掺杂剂原子大小不同所产生的竞争性掺杂机制。采用单步和两步方法,三种不同的杂原子(如N、P和B)竞争性地加入到还原氧化石墨烯(RGO)中。两步法合成的三元还原氧化石墨烯的杂原子总数比一步合成的三元还原氧化石墨烯的杂原子总数少。两步法合成的RGO具有较高的ORR电催化活性,其原因如下:(a) P原子含量较高;(b): b掺杂本身降低了较低的电催化N基团,如吡咯和吡啶,增加了高电催化N基团,如四元氮;(c): RGO中大量的B原子作为催化剂;这有助于我们理解如何构建具有高电催化性能的杂原子掺杂碳化合物。近年来,寻找燃料电池、光催化水裂解和金属-空气电池中阴极氧还原过程(ORR)的有效催化剂已成为研究的热点。


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