采用同軸靜電紡絲法和后續(xù)熱處理工藝,制備了具有多孔結(jié)構(gòu)的載鈀炭納米纖維,將其作為質(zhì)子交換膜燃料電池陰極催化劑,使用SEM、TEM、Raman、XPS等對其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并進(jìn)一步測試了其電化學(xué)性能。結(jié)果表明,所制備的載鈀多孔炭納米纖維催化劑具有比商業(yè)鈀炭更優(yōu)的電化學(xué)活性,電化學(xué)表面積達(dá)到商業(yè)鈀炭的1.6倍,質(zhì)量比活性和面積比活性分別達(dá)到商業(yè)鈀炭的2.75倍和1.7倍,且氧還原過程遵循四電子過程,這主要得益于炭納米纖維的多孔隙結(jié)構(gòu)和氮摻雜。因此,本文提供了一種簡單高效、無需造孔劑制備多孔炭納米纖維的新方法。

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圖1熱處理前(a)后(b)樣品的SEM圖及Pd/CB-CNFs的TEM圖(c,d)

圖2樣品的拉曼譜圖

圖3Pd/CB-CNFN1s區(qū)XPS譜圖

圖4(a）商業(yè)鈀炭、Pd/CB-CNF催化劑和CB-CNF的循環(huán)伏安曲線；（b）轉(zhuǎn)速為1600r/min的氧還原（ORR）極化曲線；（c)Pd/CB-CNF催化劑不同轉(zhuǎn)速下的LSV曲線；（d)Pd/CB-CNF催化劑的Koutecky-Levich曲線

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