硫掺杂有序介孔碳材料作为燃料电池氧还原催化剂

硫掺杂有序介孔碳材料作为燃料电池氧还原催化剂

王海文 王一丹 茅潜龙 安国强 车 强 张顺江 殷 馨＊

【摘 要】摘要：以百里香酚蓝为前驱物，采用硬模版法一步合成硫掺杂的有序介孔碳材料(S-OMC)。在900℃下热解负载百里香酚蓝的介孔二氧化硅SBA-15，获得了具有石墨孔壁结构的有序介孔碳材料(S-OMC-900)。硫元素均匀有效地分布在碳材料介孔孔壁上，并对催化氧还原反应(ORR)起到了关键性作用。S掺杂的有序介孔碳材料的比表面积为1 230 m2·g-1，孔径4.6 nm，有序的孔道结构保证了氧还原反应的物料运输，增大了催化活性。测试结果表明，所制备的S-OMC-900具有良好的催化活性和稳定性。与商业Pt/C比较，S-OMC-900具有更好的甲醇耐受性。 【期刊名称】无机化学学报 【年(卷),期】2019(035)003 【总页数】7

【关键词】氧还原；电催化；燃料电池

华东理工大学本科实验实践改革与建设项目(No.BJ0121002)和无机元素化学虚拟仿真实验开发与研究资助项目。

0 引 言

能源危机的到来和环境污染问题的日益严重迫使人们越来越多地关注可持续能源的开发与利用。属于可持续能源利用技术范畴的燃料电池具有环保、效率高以及寿命长等显著优点，应用前景广阔。质子交换膜燃料电池(PEMFCs)环保且能效高，是便携设备的理想储能设备[1-8]。氧还原反应(ORR)是质子交换膜燃料电池的关键反应，在工业生产中具有很重要的地位。然而氧还原反应缓慢致