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1、海洋生物質(zhì)不僅來(lái)源豐富,而且可以作為綠色環(huán)保的材料應(yīng)用在能源和電化學(xué)催化領(lǐng)域。海藻酸鈉是從褐藻中提取的天然高分子聚合物,其分子可以與多價(jià)金屬經(jīng)離子交換螯合形成凝膠,凝膠中存在一種類似“蛋-盒”的結(jié)構(gòu)。以下我們對(duì)其從三個(gè)方面進(jìn)行了不同的處理和研究:
一、以海洋生物質(zhì)(海藻酸鈉)和碳納米管為原料,與鎳和鈷混合離子交換制備海藻酸鎳鈷水凝膠,冷凍干燥后再高溫碳化和氧化,制備了三元金屬/氧化物/氮摻雜碳納米管氣凝膠(Ni/NiO/NiC
2、o2O4/N-CNT-As)。Ni/NiO/NiCo2O4納米顆粒均勻分布在氮摻雜的碳納米管氣凝膠上,在Ni/NiO/NiCo2O4納米顆粒周圍有一些無(wú)定型碳。并測(cè)試了其作為雙功能催化劑催化氧還原(ORR)和析氧反應(yīng)(OER)的活性以及作為鋅空氣電池氧電極催化劑的性能。結(jié)果表明好的雙功能催化性能,鋅空電池的能量效率可以達(dá)到58.5%,循環(huán)穩(wěn)定性好。
二、海藻酸鈉和碳納米管為原料,通過(guò)離子交換引入鐵、鈷和鎳制備海藻酸鹽水凝膠,冷
3、凍干燥后高溫碳化,制備了金屬/氮摻雜碳納米管氣凝膠(Fe2N/N-CNTAs、Co/N-CNTAs、Ni/N-CNTAs),F(xiàn)e2N、單質(zhì)Co和Ni納米顆粒分布在氮摻雜的碳納米管氣凝膠上,這些納米顆粒周圍有一層碳包覆著形成“核殼”結(jié)構(gòu)。并測(cè)試了三種材料作為燃料電池陰極催化劑的性能。Fe2N/N-CNTAs和Co/N-CNTAs的起始電位(0.02和0 V)、半波電位(-0.147和-0.159 V)接近商業(yè)化Pt/C(0.02 V,-0
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