酸处理对FeN/ZIF-8催化剂氧还原反应催化性能的影响

开发高性能、低成本的非贵金属阴极是质子交换膜燃料电池的主要研究方向之一。以1,10-菲啰啉为氮源，FeSO4-7H2O为铁源，考察了以ZIF－8为载体制备的FeN／ZIF－8催化剂催化剂的催化性能，探讨了酸处理对FeN/ZIF－8催化剂催化剂结构和性能的影响。通过X射线衍射、比表面积、孔径分布试验、透射电子显微镜等物理表征手段对催化材料的结构进行了表征，并通过旋转圆盘电极对催化剂的催化活性和稳定性进行了测试。结果表明，以ZIF－8为载体制备的催化剂含有Fe3C，比表面积大，这可能是氧还原反应初始催化活性高的原因。酸处理可以去除催化剂中一些不稳定的含碳和无序结构，使催化剂具有更大的比表面积、更丰富的介孔结构和更大的孔体积。同时，酸处理可以提高碳基体的耐蚀性，在老化试验中保持催化剂较高的比表面积和丰富的介孔结构，使FeN/ZIF－8－A催化剂在氧还原反应表现出更好的活性和稳定性。