【摘要】：采用化學(xué)原位聚合合成聚吡咯涂覆碳納米管,之后將其在氮?dú)夥障聼崽幚碇苽涞獡诫s炭層包覆碳納米管NCCNTs。利用該工藝,通過(guò)改變熱處理溫度,調(diào)控NC-CNTs組織結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)組成。比表面和孔結(jié)構(gòu)分析顯示,600,800和1 000℃熱處理制備的氮摻雜碳納米管NC-CNT600,NC-CNT800和NC-CNT1000的比表面積和孔體積依次顯著增加,NC-CNT1000的比表面積和孔體積分別約是NC-CNT600的3倍和1.7倍。這是因碳納米管表面聚吡咯層向氮摻雜炭層轉(zhuǎn)化過(guò)程導(dǎo)致更多的微孔形成。然而,制備溫度升高使NC-CNTs的氮含量降低,表面含氮官能團(tuán)由吡咯型氮向吡啶型氮和石墨氮轉(zhuǎn)化,NC-CNT1000含最高比例的石墨氮。作為無(wú)金屬催化劑,NC-CNTs在堿性電解質(zhì)條件下展現(xiàn)了明顯的氧還原催化活性,但其氧還原活性并不與樣品氮含量成正比。NC-CNT600和NC-CNT800的氧還原反應(yīng)為兩電子轉(zhuǎn)移機(jī)制,而NCCNT1000表現(xiàn)為兩電子和四電子轉(zhuǎn)移混合機(jī)制,其展現(xiàn)出最高的氧還原催化活性和催化穩(wěn)定性,這可能是其具有高的比表面積和孔體積,結(jié)合含氮官能團(tuán)中高比例石墨氮的緣故。
[Abstract]:Polypyrrole coated carbon nanotubes (CNTs) were synthesized by chemical in-situ polymerization and then treated in nitrogen atmosphere to prepare N-doped carbon coated carbon nanotubes (NCCNTs). The microstructure and surface chemical composition of NC-CNTs were regulated by changing the heat treatment temperature. The specific surface area and pore volume of NC-CNT600 and NC-CNT600 NC-CNT800 and NC-CNT1000 prepared by heat treatment at 1 000 鈩，

本文編號(hào)：2142443