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纳米Fe(OH)3为模板的三维石墨烯类多孔碳的制备及其催化氧还原性能研究

编号:CPJS06152

篇名:纳米Fe(OH)3为模板的三维石墨烯类多孔碳的制备及其催化氧还原性能研究

作者:孙崇云 李忠芳 卢雪伟 钟西站 刘玉荣

关键词: 三维石墨烯类多孔碳 煤沥青 模板 催化氧还原性能

机构: 山东理工大学化学工程学院

摘要: 以煤焦油沥青为碳源、纳米Fe(OH)_3为模板制备了一种三维石墨烯类多孔碳材料.通过测试氧还原性能,确定了最佳制备工艺:反应物煤沥青、纳米Fe(OH)_3、KOH的质量配比为6:8:4,热解温度为800oC.扫描电镜测试结果表明,制得的产品具有明显的孔结构且分布均匀.透射电镜测试结果进一步表明,产品具有泡沫状的多孔结构,高分辨透射电子显微镜照片表明,该产品具有多层的三维石墨烯结构.X射线衍射数据表明,在29o位置出现的衍射峰是多层石墨烯结构,42o位置的衍射峰说明产品具有一定程度的石墨化.由拉曼光谱结果计算I_G与I_(2D)的比值表明产品为多层石墨烯结构.X射线光电子能谱分析检测到的C元素含量约为88.7%,主要包含C—C键,图谱中未发现铁元素的存在,证明纳米Fe(OH)3模板已被洗净.根据比表面积测定可知,多孔碳的比表面积为2040m~2·g-1,孔径集中分布在10~400 nm,这与TEM测试得到的结果一致.在0.1 mol·L-1KOH中进行催化氧还原性能测试,起始还原电位为0 V(vs.Hg/Hg O),电子转移数为3.58.测试结果表明,制得的三维石墨烯类多孔碳具有良好的催化氧还原性能.

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