铁单原子及碳化铁复合催化剂的制备及电催化应用

摘要

采用球磨-煅烧方法，一次制备出铁单原子-纳米颗粒混合催化剂和钌-铁双金属电催化剂（Ru-Fe DMCs）两种不同类型的催化剂。这两种低成本且容易制备的催化剂尤其是铁单原子-纳米颗粒混合催化剂在碱性溶液中表现出了优异的析氧反应（OER）性能，在10和50 mA/cm2的电流密度下具有275 mV和403 mV的低过电位，经过12 h的稳定性实验，其OER催化性能未见明显改变。针对铁单原子-纳米颗粒混合催化剂重点分析了其结构以及元素价态和组成，研究表明铁单原子-纳米颗粒混合催化剂是一种呈现多孔层碳纳米片状的铁单原子与铁纳米颗粒共存的混合催化剂，能显著提高电化学析氧反应的性能及稳定性。

关键词

球磨煅烧法 / 原子及纳米颗粒催化剂 / 协同机理 / 电催化应用