关键词:
中空碳球
石墨相氮化碳
铂纳米颗粒
氧气还原反应
摘要:
通过在聚苯乙烯(polystyrene, PS)小球上包覆聚吡咯层(polypyrrole, PPy),利用可控热解法制备中空碳球(hollow carbon sphere, HCS),采用湿还原法将铂纳米颗粒沉积在碳球表面,记为HCS-Pt。此外,本文还以质子化石墨相氮化碳(P-g-C3N4)为前驱体,在可控热解下制备无定形碳(amorphous carbon, AC),同样采用湿还原法沉积Pt到无定形碳表面,记为AC-Pt。通过透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对Pt结构进行表征,探究不同形态的碳载体对其表面Pt纳米颗粒的生长及分布情况的影响。结合电化学催化性能测试,研究样品在碱性介质中的氧气还原反应(oxygen reduction reaction, ORR)性能。与AC相比,Pt在HCS载体表面形成了更小粒径的纳米Pt,分散更均匀。在0.1 M KOH电解质中,HCS-Pt比AC-Pt显示出更正向的氧气还原峰和半波电位、更小的塔菲尔斜率并且伏安扫描曲线的响应面积更大,表明HCS-Pt的ORR催化性能明显优于AC-Pt。