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基于hemin的增强氧还原Fe-N/CNT催化剂共轭效应合成( Hemin-Based Conjugated Effect Synthesis of Fe-N/CNT Catalysts for Enhanced Oxygen Reduction )
Y Lu H Zhang S Liu C Li C Sun
金属氮共掺杂阴极催化剂，如M-N-C(M=Fe，Co，Mn等）被认为是最有前途的非铂族ORR催化剂，受到了广泛的关注。但涉及催化剂高氧还原性能和稳定性的问题仍有待解决。独特的烯烃氧化聚合和π-π堆积效应使氯化血红素均匀地包覆在聚吡咯纳米管(PPy)上。随后碳化制得的Fe-NCNT催化剂具有单分散、直径均匀、内腔大的特点。聚吡咯不仅是合成氯化血红素聚合物的模板剂，而且为进一步提高其催化活性提供了C、N源。由于hemin与PPy之间的π-π堆积效应的促进，以及hemin衍生出丰富的Fe-Nx活性位，材料具有良好的ORR活性。结果表明，高性能Fe-NCNT-800催化剂具有最大启动电位(Eonset=0.93V)和半波电位(E1/2=0.79V)。RRDE测量结果表明Fe-NCNT-800催化剂具有完整的四电子转移途径。Fe-NCNT催化剂具有较高的耐久性，在5000次循环ADT后，其负位移可忽略不计（10 mV)OFe1/2,并且具有明显的甲醇耐受能力，优于Pt/C催化剂。PPy衍生的N掺杂碳纳米管与Fe-Nx之间的协同作用促进了氧还原和电子传导。皇家化学学会和国家科学研究中心2021。
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