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化石燃料的急剧消耗及环境问题的日益严重,寻找清洁、可再生的能源供给成为当务之急。燃料电池将氢能直接转化为电能,是一类清洁高效的能量转换装置,但阴极氧还原反应动力学缓慢限制了燃料电池的效率。铂(Pt)是公认的最有效的氧还原催化剂,但高成本限制了其商业化推广。因而,发展非铂催化剂如过渡金属或者无金属催化剂成为氧还原催化剂领域的研究热点。石墨烯等纳米碳作为一类有前途的氧还原催化剂,具有独特的物理化学性质,例如超高表面积、高载流子迁移率和可调节的费米能级。纯石墨烯是零带隙半金属,在费米能级附近具有低的态密度,对于氧还原反应是惰性的。化学改性如掺杂N可以增加费米能级附近的电子态密度,激发石墨烯的催化活性。研究证明金属也可以作为电子供体调节石墨烯表面的电子状态。石墨烯层包覆金属纳米粒子是一种有前景的策略,可有效保护内部金属在强酸强碱条件下不被破坏的同时活化外层石墨烯的催化能力。本论文提出了一种以金属银作为强电子供体来提高石墨烯费米能级的策略,将低功函金属银(WF=4.2 eV)包裹在氮掺杂石墨烯(WF=4.5 eV)中以缩小石墨烯费米能级和C-O*反键态的能量差异,优化氧还原性能。以葡萄糖为碳源、硝酸银为金属前驱体与氯化钾、氯化钠混合,经过美拉德反应、熔盐法及高温氨化过程,制备出氮掺杂石墨烯包覆银催化剂(Ag@NG)。一系列物相表征表明,氮元素的掺杂有助于锚定银颗粒获得银颗粒分布均匀的样品,而银存在能够催化氨化过程中吡啶氮的引入。在0.1 MHC1O4溶液中,Ag@NG的氧还原反应起始电位为0.804 VRHE和半波电位0.638 VRHE明显优于石墨烯(G)和氮掺石墨烯(NG),并且在10000圈电化学循环中保持了优异的稳定性。圆盘电极测试表明不论是Ag@NG还是NG,四电子过程在氧还原反应中占据主导地位。氮原子掺杂引入了高效反应活性位点,能够催化氧还原反应选择高效的四电子途径,还原氧气生成水。光谱分析证实了Ag-N配位键是一种有效的电子转移途径,有利于石墨烯费米能级的提升,优化氧还原催化反应的活性。电镜表征证实了石墨烯包覆金属结构的存在,增强了催化剂在酸性电解液中的稳定性。