【摘 要】
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以杨梅为生物质、Fe2(SO4)3为掺杂源,通过水合-热解-碳化的方法制备了FeSN-C复合催化材料,对其进行表征并应用于催化微生物燃料电池的阴极氧还原反应.结果 表明:FeSN-C阴极在产能性能上表现优越,产生的峰值输出电压和功率密度为550 mV和854 mW/m2,分别为商业铂碳的98.6％和83.2％.同时FeSN-C阴极具有较低的过电位和高电子转移数(n=3.78),遵循1个由四电子主导的催化过程.FeSN-C阴极相比于铂碳阴极具有更好的稳定性,在电流衰减测试中,FeSN-C阴极的衰减为17.1
【机 构】
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武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉430070
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以杨梅为生物质、Fe2(SO4)3为掺杂源,通过水合-热解-碳化的方法制备了FeSN-C复合催化材料,对其进行表征并应用于催化微生物燃料电池的阴极氧还原反应.结果 表明:FeSN-C阴极在产能性能上表现优越,产生的峰值输出电压和功率密度为550 mV和854 mW/m2,分别为商业铂碳的98.6％和83.2％.同时FeSN-C阴极具有较低的过电位和高电子转移数(n=3.78),遵循1个由四电子主导的催化过程.FeSN-C阴极相比于铂碳阴极具有更好的稳定性,在电流衰减测试中,FeSN-C阴极的衰减为17.1％,明显低于铂碳阴极的23.5％.Fe、S、N等原子的掺杂使得碳骨架发生了大量塌陷,这有利于暴露出更多的活性位点,同时Fe、S、N之间的协同作用也是提高阴极氧还原反应性能的关键.
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