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UNIST研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)展(zhan)示(shi)了(le)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)氮(dan)摻(chan)雜(za)程(cheng)度(du)和(he)結(jie)構(gou)來(lai)提(ti)高(gao)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)。另(ling)外(wai)，他(ta)們(men)進(jin)一(yi)步(bu)引(yin)入(ru)硼(peng)和(he)硫(liu)等(deng)其(qi)它(ta)雜(za)原(yuan)子(zi)到(dao)納(na)米(mi)石(shi)墨(mo)烯(xi)中(zhong)，來(lai)探(tan)究(jiu)不(bu)同(tong)摻(chan)雜(za)原(yuan)子(zi)對(dui)電(dian)催(cui)化(hua)劑(ji)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)。