氮掺杂石墨烯水凝胶薄膜制备及其氧还原催化性能研究

编号：CPJS06096

篇名：氮掺杂石墨烯水凝胶薄膜制备及其氧还原催化性能研究

作者：陶婧颖 胡飞 王戈 符冬菊 杨晓伟

关键词： 石墨烯 氮掺杂 氧还原 水凝胶薄膜 水热法

机构： 同济大学材料科学与工程学院 深圳清华大学研究院

摘要： 以氧化石墨烯分散液为前驱体、尿素为主要氮源，经水热还原和真空抽滤后制得不同氧还原催化活性的氮掺杂石墨烯水凝胶薄膜。采用扫描电子显微镜、x射线光电子能谱仪、激光拉曼光谱仪、循环伏安等手段对材料的形貌、结构和氧还原电催化性能进行表征。结果显示：制得的氮掺杂石墨烯水凝胶薄膜的含氮量在2．37～4．22％之间，其中氮元素主要以毗啶型和吡咯型形式存在。当氮含量为4．22％时，氮掺杂石墨烯水凝胶薄膜具有最小的氧还原起始电位，约为0．15V，以及最大的极限电流密度，达2．75mA／cm^2，显示出较好的氧还原催化性能。