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氮掺杂石墨烯的制备及其电催化氧气还原性能

马贵香1 2  赵江红1  郑剑锋1  朱珍平1

马贵香1, 2,  赵江红1,  郑剑锋1,  朱珍平1. 氮掺杂石墨烯的制备及其电催化氧气还原性能[J]. 新型炭材料, 2012, 27(04): 258-265.
引用本文: 马贵香1, 2,  赵江红1,  郑剑锋1,  朱珍平1. 氮掺杂石墨烯的制备及其电催化氧气还原性能[J]. 新型炭材料, 2012, 27(04): 258-265.
MA Gui-xiang1, 2,  ZHAO Jiang-hong1,  ZHENG Jian-feng1,  ZHU Zhen-ping1. Synthesis of nitrogen-doped graphene and its catalytic activity for the oxygen reduction reaction in fuel cells[J]. NEW CARBON MATERIALS, 2012, 27(04): 258-265.
Citation: MA Gui-xiang1, 2,  ZHAO Jiang-hong1,  ZHENG Jian-feng1,  ZHU Zhen-ping1. Synthesis of nitrogen-doped graphene and its catalytic activity for the oxygen reduction reaction in fuel cells[J]. NEW CARBON MATERIALS, 2012, 27(04): 258-265.

氮掺杂石墨烯的制备及其电催化氧气还原性能

详细信息
  • 中图分类号: TB 332

Synthesis of nitrogen-doped graphene and its catalytic activity for the oxygen reduction reaction in fuel cells

  • 摘要: 通过改良Hummers法制备氧化石墨(Graphite oxide, GO),采用爆炸辅助还原法将GO还原剥离并原位掺杂得到氮掺杂石墨烯(Nitrogen-doped graphene,N-RGO)。采用TEM、SEM、FI-IR、XPS、XRD及Raman等分析手段对N-RGO的形貌、组成以及结构进行了表征,利用旋转环盘电极技术测试了其电催化氧气还原活性。TEM和SEM结果表明,爆炸条件下GO被很好地剥离开来,得到只有几层厚度的石墨烯;FI-IR及XPS结果表明, GO中大部分含氧官能团被脱除,C/O原子比达到26.2,是目前所得GO还原程度非常高的方法之一,且氮元素成功掺杂进石墨烯晶格中,掺杂氮的原子质量分数约为2.11%;电化学测试结果显示,氧气还原的极限扩散电流由非氮掺杂石墨烯(Reduced graphene oxide,RGO)的0.24mA提高到N-RGO的0.49mA,尽管爆炸辅助还原得到的RGO对氧气还原也显示出较好的催化活性,但掺杂之后的N-RGO具有更高的催化活性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-21
  • 录用日期:  2012-08-28
  • 修回日期:  2012-06-01
  • 刊出日期:  2012-08-20

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