電解水析氧反應（OER）是獲得氫能源的重要環(huán)節(jié),目前商業(yè)化的貴金屬催化劑高昂的成本極大地限制了電解水產(chǎn)氫的市場化推廣,因此開發(fā)新型非金屬基的OER電催化劑具有重要的研究價值.該工作首次采用共沉淀法將沸石咪唑酯（ZIF-8）與富勒烯C₆₀進行復合,成功制備了ZIF-8/C₆₀復合物,產(chǎn)物經(jīng)高溫煅燒獲得了多孔碳材料ZIF-8/C₆₀-C,采用XRD、SEM、TEM、Raman等手段對產(chǎn)物進行了結構和形貌表征,電化學測試結果表明該催化劑具有良好的OER活性,相比于直接碳化的ZIF-8（ZIF-8-C）和ZIF-8/C₆₀,ZIF-8/C₆₀-C表現(xiàn)出最小的過電位和Tafel斜率,這得益于其較小的電荷轉(zhuǎn)移電阻和較大的電化學活性面積（ECSA）,說明富勒烯的引入不僅提高了復合材料的導電性,而且增加了催化活性位點.穩(wěn)定性測試表明該催化劑可以連續(xù)穩(wěn)定使用6 h.該工作為制備新型碳基納米電催化劑提供了新的思路. 

【文章來源】：陜西科技大學學報. 2020,38(05)

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【部分圖文】：

ZIF-8/C60復合物結構示意圖

圖3所示為所得樣品的XRD圖.從圖3可以清晰地看到,ZIF-8與C60復合后表現(xiàn)出較好結晶性,圖3曲線a中2θ位于10.87 °、17.73 °、20.81 °、21.70 °的衍射峰歸屬于C60的(111)、(022)、(113)、(222)晶面(JCPDS 96-901-1074)[12].值得注意的是,這幾個衍射峰相比于曲線b中純C60的衍射峰都出現(xiàn)了微小的右移,說明C60分子與ZIF-8之間存在晶格相互作用.2.2 ZIF-8/C60-C催化劑的制備及表征

催化劑的親水性決定了催化劑表面吸附水分子的能力,對于電極表面動力學具有重要影響.圖6為ZIF-8/C60-C和ZIF-8-C的接觸角測試結果.從圖6可以看出,兩者都有較好的親水性,水滴可以在兩者表面鋪展,從鋪展的速度可以看出前者只需0.720 s即可在催化劑表面鋪展,而后者則需要1.968 s,這從側(cè)面證明了ZIF-8/C60-C具有更佳的水分子吸附能力[16].圖6 接觸角測試圖


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