氮硫共掺杂碳纳米管的制备及其催化性能研究

采用非原位掺杂方式,将化学气相沉积法生长的碳纳米管阵列在含氮和含硫的气氛下,700~900℃退火,制备了氮硫共掺杂的碳纳米管(NS-CNT)。X射线光电子能谱仪测试证明,通过非原位掺杂方式成功实现了氮和硫在碳纳米管上的掺杂。通过电化学测试研究退火温度对氧还原反应催化活性的影响,电化学测试结果表明,800℃退火所制备样品的氧还原峰电位和起始电位分别为0.873,0.771V,表现出最好的催化活性。通过旋转环盘电极测试发现,样品NS-CNT-800在反应过程中的反应电子数为3.7,说明该样品的反应机理是二电子和四电子反应同时进行,但以四电子反应过程为主,并研究了样品的长时间稳定性。与商业燃料电池所用的Pt/C催化剂相比,NS-CNT-800的稳定性更好,用于燃料电池有明显的优势。