N、S共掺杂碳基高效氧还原催化剂的制备

杂原子掺杂碳基氧还原（ORR）催化剂具有代替Pt基催化剂的巨大潜力。以硫掺杂g-C₃N₄（S-doped g-C₃N₄， S-g-C₃N₄）作为硫源和氮源，以三嵌段共聚物P123作为碳源，通过简单的高温热解法成功制备了N、S共掺杂碳（N， S co-doped carbon， NSC）催化剂，并考察了热解温度对制备的NSC催化剂ORR性能的影响。材料表征结果显示:温度为1 000 ℃时制备的催化剂NSC-1000具有较高的氮含量和硫含量及最大的比表面积；电化学测试结果显示:NSC-1000具有最佳的ORR性能，在0.1 mol/L KOH溶液中半波电位（half-wave potential， E1/2）高达0.888 V，且经10 000圈循环伏安扫描后E1/2仅负移12 mV，表现出极佳的活性和稳定性。此外，旋转环盘电极测试结果显示:NSC-1000催化剂主要以四电子反应路径催化ORR的发生。本实验为制备N、S共掺杂碳基高效ORR催化剂提供了新的思路。