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当前制约燃料电池发展的一大主要因素是催化剂成本过高,Pt基催化剂作为商业化催化剂,具有优良的电化学性能。但是,Pt资源紧缺,价格高昂,很大程度上限制了燃料电池的商业化应用。目前催化剂研究的热点是减少Pt用量或者用非贵金属催化剂代替Pt基催化剂,而其中掺氮石墨烯被众多研究者寄予厚望。在碱性条件下,掺氮石墨烯具有优良的氧还原活性。当前制备掺氮石墨烯的方法主要有化学气相沉积(CVD),电弧放电,热处理等方法,但是这些方法需要特定的仪器条件或者需要获得较高的温度,发展一种快速、高效、实验条件简单的石墨烯掺氮方法,对非贵金属催化剂中的掺氮石墨烯的研究具有相当重要的意义。本论文中利用石墨烯吸收微波的特性,通过在氨气氛围对石墨烯微波快速加热,使得氨气中的氮原子能够进入石墨烯结构取代碳原子得到掺氮石墨烯。结果表明掺杂进入石墨烯结构的氮原子中的石墨类氮原子对碱性条件下的氧还原活性起到关键性作用。为了研究何种微波条件能够得到较多的石墨类氮原子,本文利用连续微波,多次间歇微波分别制备了掺氮石墨烯,并对微波时间,微波次数进行系统研究。(1)利用在氨气氛围下对石墨烯进行多次间歇微波的方法,制备得到了掺氮石墨烯。通过对不同间歇微波次数处理得到的掺氮石墨烯样品的元素分析,XPS,氧还原曲线等测试进行分析比较,证明了石墨类氮原子对碱性电解液中的氧还原活性具有关键性作用,而且随着间隙微波次数的增加,样品的氧还原活性增加,并在4次微波时达到饱和。(2)利用在氨气氛围下对石墨烯进行连续微波的方法制备得到了不同微波处理时间(2s,5s,10s,30s)的掺氮石墨烯样品,同时利用管式炉加热的方法制备了不同温度(300℃,500℃,700℃)下的掺氮石墨烯。通过对样品性能的研究,发现随着微波处理时间的增加,掺氮石墨烯样品在碱性电解液中的氧还原活性逐渐提升,而且仅需要10s的微波处理,掺氮石墨烯样品的氧还原活性就达到了饱和,且与管式炉加热处理数个小时得到的掺氮厂墨烯样品性能基本相同,这说明微波法是一种快速高效的掺氮方式。