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大连海大《IONICS》:腐竹衍生的N掺杂多孔碳材料,用于燃料电池
出处:材料分析与应用  录入日期:2022-06-22  点击数:44

  1成果简介
  腐竹是一种中国传统美食,富含蛋白质(约 53%),来自煮沸豆浆的干燥表层,可提供丰富的氮源。由于N、P 共掺杂碳的ORR性能优于N单掺杂碳,本文,本文,大连海事大学黄乃宝教授、孙先念教授等研究人员在《IONICS》期刊发表名为“Adding NaPO3 improving the ORR performance of N-doped porous carbon material derived from yuba”的论文,研究将NaPO3与腐竹粉混合(质量比分别为 1:0、1:1、1:5 和 1:10)制备大量的N,P共掺杂多孔碳。
  所制备的 Y-850-5 含有4.29at% 的N和1.13at%的P。Y-850-5的半电位和极限扩散电流密度为-0.153V和-4.78mA cm -2@-0.5 V vs. Hg/HgO,与Y-850相比分别提高了6.5%和5.9%(-0.163V和-4.51mA cm-2@-0.5 Vvs. Hg/HgO)。DFT计算表明,N、P共掺杂可以进一步改变碳材料的均匀电子云分布,降低了ORR反应能垒。上述结果表明,NaPO3可作为磷资源掺杂并提高生物质衍生多孔碳的电化学性能。
  2图文导读 

 

  图1、Y-850-5的SEM( a )和TEM( b )照片、XRD照片( c )和拉曼光谱( d )、N 2吸附/脱附等温曲线和孔径分布( e )

 

  图2、a)所制备样品的 XPS 全光谱;b、c )Y-850-5的N1S和P 2P光谱;d)掺杂的杂原子含量。

 

  图3、电化学性能

 

  图4、模型的能量步骤图像。
  3小结
  通过热解NaPO 3和腐竹衍生多孔碳的混合物(质量比从0:1、1:1、1:5变为1:10),得到N、P共掺杂碳。上述结果表明,添加NaPO 3可以提高腐竹衍生的碳ORR催化剂的ORR性能,可能是ORR催化剂的潜在替代品。
  文献:
  Junjie, Z., Yin, S., Likui, G. et al. Adding NaPO3 improving the ORR performance of N-doped porous carbon material derived from yuba. Ionics 28, 3389–3397 (2022).

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