【摘 要】
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直接甲醇燃料电池被认为是非常有前途的绿色能量产生技术。在直接甲醇燃料电池中,氧气还原反应催化剂起着重要作用。铂或者铂基材料是目前公认的实现氧气四电子还原的最好的
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直接甲醇燃料电池被认为是非常有前途的绿色能量产生技术。在直接甲醇燃料电池中,氧气还原反应催化剂起着重要作用。铂或者铂基材料是目前公认的实现氧气四电子还原的最好的催化剂。然而,铂基材料不但稀缺、成本高,同时抗甲醇能力和稳定性差。因此,寻找高效、耐久性好、廉价的铂和铂基催化剂替代物是非常必要的。本文分别采用原位溶剂合成和溶剂热π-π组装的方法制备出了四硝基钴酞菁/石墨烯(CoTNPc/PGr)、四吡啶氧基钴酞菁/石墨烯(CoPc(TP)4/PGr)以及四枯丁苯氧基铁酞菁/石墨烯(FePc(CP)4/PGr)、四吡啶氧基铁酞菁/石墨烯(FePc(TP)4/PGr)四种新型的金属酞菁/石墨烯复合材料氧气还原催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外、红外和X射线光电子能谱对其理化性能进行了表征,利用循环伏安法(CV)和线性伏安法(LSV)对所制备的催化剂的氧气还原催化性能和抗甲醇能力进行了测定,结果表明：所制备的CoTNPc/PGr和FePc(CP)4/PGr复合材料对氧气还原反应具有与商业化的PT/C催化剂可比较的催化活性,而四吡啶氧基钴酞菁/石墨烯和四吡啶氧基铁酞菁/石墨烯的催化活性比Pt/C好得多,所制备的四种催化剂均具有较高的催化活性、好的长期稳定性和强的抗甲醇能力、遵循直接的4-电子过程,在直接甲醇燃料电池中可望被用于作为很有前途的无铂氧气还原反应催化剂。
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