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基于热解ZIF-8的氮掺杂碳电化学氧还原合成过氧化氢催化剂
文献摘要：
氧气的两电子还原反应(2e-ORR)是绿色、安全的H2O2合成路线.本工作以Zn2+和2-甲基咪唑合成的沸石型咪唑酸框架-8(ZIF-8)为前驱体,通过高温热解炭化,利用ZIF-8中的锌在高温下的可挥发性,制备了非金属氮掺杂石墨化多孔碳材料(p-ZIF),系统考察了 ZIF-8热解炭化温度(900、950和1000℃)对催化剂结构和2e-ORR催化性能的影响.p-ZIF不仅保留了 ZIF-8规整的菱形十二面体形貌,而且氮含量高,拥有高的比表面积和多级孔结构.在酸性条件下的2e-ORR反应中,三个p-ZIF催化剂均显示了较低的过电位和较低的Tafel斜率,而且稳定性良好.其中在H2O2选择性最高的p-ZIF-950催化剂上,过电位为86 mV,H2O2选择性最高可达89.2％.在6 h恒电位反应中,p-ZIF-950催化剂能够以87 mmol·gcat-1·h-1的恒定速率产生H2O2.根据多种表征结果,推测p-ZIF催化剂的孔径尺寸和石墨N含量是影响其2e-ORR催化性能的主要因素.
文献关键词：
过氧化氢;ZIF-8;热解;电催化;氧还原反应
中图分类号：
作者姓名：
王丹;封波;张晓昕;刘亚楠;裴燕;乔明华;宗保宁
作者机构：
复旦大学化学系 上海市分子催化和功能材料重点实验室 上海200438;中国石化石油化工科学研究院 催化材料与反应工程国家重点实验室 北京100083
文献出处：
引用格式：
[1]王丹;封波;张晓昕;刘亚楠;裴燕;乔明华;宗保宁-.基于热解ZIF-8的氮掺杂碳电化学氧还原合成过氧化氢催化剂)[J].化学学报,2022(06):772-780
A类：
B类：
ZIF,氮掺杂碳,两电子,2e,ORR,H2O2,合成路线,Zn2+,咪唑,沸石,前驱体,高温热解,热解炭化,可挥发性,非金属,石墨化,多孔碳材料,统考,炭化温度,催化性能,规整,菱形,十二面,氮含量,比表面积,多级孔结构,酸性条件,过电位,Tafel,mV,gcat,电催化,氧还原反应
AB值：
0.299201
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