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题名多壁碳纳米管负载对苯二酸用作氧还原催化剂性能
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作者
杨晓武
李宏涛
张康
李培枝
王晨
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机构
陕西科技大学化学与化工学院
陕西科技大学功能助剂产业化研究院教育部重点实验室
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出处
《分子催化(中英文)》
北大核心
2025年第4期338-345,I0003,共9页
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基金
国家自然科学基金(22478236)
陕西省科学家工程师团队建设项目(2024QCY-KXJ-131)。
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文摘
创新性地设计了多壁碳纳米管负载对苯二酸的新型氧还原反应(ORR)催化剂,旨在寻求替代贵金属铂基催化剂的可持续解决方案.该催化剂的制备过程经过精细调控,通过控制多壁碳纳米管(CNTs)与对苯二酸(PTA)的负载比例,优化催化活性中心的分散和电子传递效率.为准确评估该催化剂的综合电化学性能,采用旋转圆盘电极测试系统,评估其在不同电位下的电流密度、过电位等关键指标.实验结果表明,PTA与CNTs的最佳比例为10∶5,该比例下的催化剂展现出卓越的ORR性能;当CNTs比例过高时会掩蔽反应活性位点;而CNTs比例过低时,则可能影响电子传递效率.在最优比例下,催化剂的极限电流密度高达−7.57 mA·cm^(−2),显著优于商业Pt/C催化剂(−4.67 mA·cm^(−2)),表现出优异的催化活性.此外,为考察催化剂的实际应用潜力,还深入评估了其在燃料交叉反应(甲醇)中的稳定性.与商用Pt/C催化剂相比,该催化剂表现出卓越的稳定性,电流波动较小,证明其对燃料交叉反应具有更强的抗干扰能力.这项研究为设计高效、稳定的ORR催化剂提供了一种新方法和新思路.
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关键词
氧还原
电催化
多壁碳纳米管
对苯二酸
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Keywords
oxygen reduction reaction
electrocatalysis
multi-walled carbon nanotubes
terephthalic acid
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分类号
O643.36
[理学—物理化学]
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