摻雜石墨烯用做燃料電池催化劑

據報道：韓國蔚山國立科技大學（UNIST）研究團隊研發出一種具有高性能、高穩定性的無金屬催化劑。研究成果發表在科學期刊Nanoscale上。

由(you)於(yu)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)的(de)稀(xi)缺(que)和(he)日(ri)益(yi)增(zeng)長(chang)的(de)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)刺(ci)激(ji)了(le)對(dui)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)和(he)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)的(de)研(yan)究(jiu)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)因(yin)其(qi)顯(xian)著(zhu)的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)和(he)無(wu)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)的(de)優(you)勢(shi)，在(zai)眾(zhong)多(duo)的(de)能(neng)量(liang)係(xi)統(tong)中(zhong)脫(tuo)穎(ying)而(er)出(chu)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)未(wei)來(lai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)電(dian)源(yuan)首(shou)選(xuan)，而(er)氧(yang)還(hai)原(yuan)催(cui)化(hua)劑(ji)是(shi)提(ti)高燃料電池性能的關鍵所在。

UNIST Byeong-Su教授的研究小組提出了一個雜原子摻雜石墨烯納米片的獨特設計，有利於提高氧還原的性能。下圖為材料的製備過程示意圖：將石墨粉末氧化並剝離，經超聲波處理，得到褐色的氧化石墨烯（GO）納米分散體。氧化石墨烯邊緣上具有各種官能團

，如羧酸（-COOH ），羥基（-OH ）和環氧基（ -COC ）。

當氧化石墨烯懸浮液與胺接觸，其羧酸基團會與胺反應形成酰胺基，反應在水溶性鹽酸鹽碳化二亞胺1-乙基-3 -（3 - 二甲基氨基丙基）碳二亞胺（ EDC ）中進行。在管式爐中，在氬氣氛圍下將氧化石墨烯懸浮液在800℃退火1小時
，使氮摻雜到氧化石墨烯納米片中。

此外UNISTyanjiutuanduizhanshileruhetongguogaibiandanchanzachengduhejiegoulaitigaocuihuajidedianhuaxuexingneng。lingwai，tamenjinyibuyinrupengheliudengqitazayuanzidaonamishimoxizhong，laitanjiubutongchanzayuanziduidiancuihuajixingnengdeyingxiang。