氮掺杂石墨烯基燃料电池催化剂的可控制备及其催化性能研究

项目名称： 氮掺杂石墨烯基燃料电池催化剂的可控制备及其催化性能研究

项目编号： No.51172113

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 董立峰

作者单位： 青岛科技大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 石墨烯的二维晶体结构使其具有优异的导电性能和独特的催化剂载体应用前景。本项目拟开展氮掺杂石墨烯材料的合成及氮掺杂石墨烯基直接甲醇燃料电池催化剂的制备与应用研究。氮掺杂可以有效改变石墨烯的晶体结构和电子能带结构，改善石墨烯与金属催化剂粒子间的结合和界面结构，提高氧化还原反应中间产物在石墨烯表面上的吸附/脱附性能，从而优化了石墨烯所附载的纳米粒子的催化性能。通过优化制备方法和反应参数，在氮掺杂石墨烯表面上制备出均一分散的金属（如Pt、Ru、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Sn）及其二元/三元合金纳米粒子，研究其电化学催化性能与反应机理，进而优化合金组成及比例，减少昂贵Pt的用量或不使用Pt，研制出具有高催化活性、高稳定性和抗CO中毒性的新型氮掺杂石墨烯基阳极氧化催化剂和阴极还原催化剂。本项目的开展将有效拓宽石墨烯的应用领域，为开发石墨烯基燃料电池催化剂新方法和新技术提供理论依据和实验基础。

中文关键词： 氮掺杂石墨烯；燃料电池；甲醇氧化；氧气还原；

英文摘要：

英文关键词： nitrogen droped graphene；fuel cell；methanol oxidation；oxygen reduction；