氨等離子體改性對碳納米管氧還原性能的影響

張　維，王升高，皮曉強，劉星星，陳　睿，崔麗佳

等離子體化學與新材料湖北省重點實驗室（武漢工程大學），湖北 武漢 430074

氨等離子體改性對碳納米管氧還原性能的影響

張維，王升高*，皮曉強，劉星星，陳睿，崔麗佳

等離子體化學與新材料湖北省重點實驗室（武漢工程大學），湖北 武漢 430074

為了提高碳納米管的氧還原性能，利用氨等離子體對碳納米管進行了表面改性處理.采用透射電子顯微鏡、拉曼光譜對改性前后碳納米管的結構進行了表征，利用電化學方法比較分析了改性前后碳納米管的氧還原性能.研究發現，氨等離子體改性對碳納米管的結構未產生明顯的影響，改性后ID/IG值無變化，但改性后碳納米管的氧還原起始電位為-146 mV、半峰電位高-243 mV、動力學電流為17.42 mA/cm2、電子轉移數目為3.0，其均高于碳納米管的相應參數.等離子體表面改性工藝簡單，改性后對氧還原性能顯著提高.關鍵詞：氮摻雜碳納米管；氧還原；等離子體改性

1　引言

在燃料電池系統中，陰極催化劑的催化氧還原能力的優劣對燃料電池的性能起著決定性作用.眾所周知，Pt基催化劑具有優異的催化氧還原能力，但是由于Pt基催化劑價格昂貴，來源稀少，因此大幅提高了燃料電池的價格，阻礙了燃料電池的商業化發展［1］.

為了尋找價格低廉、制備工藝簡單、氧還原性能優異的陰極催化劑，人們在非金屬氧還原催化劑方面進行了大量的研究.Sharifi［2］以二茂鐵為催化劑、吡啶為碳源與氮源，運用CVD的方法制……