氮掺杂MnCo2O4/N-KB的制备及氧还原催化性能

以Mn(Ac)2和Co(Ac)2作为前驱体,导电碳Ketjenblack (KB)作为负载碳源,采用水解-水热法制备氮掺杂的MnCo2O4/N-KB催化剂材料,对其结构特征和碱性溶液中氧还原反应的催化性能进行表征,并进一步分析其氧还原反应活性.结果 表明:MnCo2O4/N-KB催化剂的形态是KB骨架上生长纳米级MnCo2O4,并且在N-KB和MnCo2O4之间形成化学耦合,产生协同作用,有效提高了MnCo2O4/N-KB催化剂的氧还原活性.MnCo2O4与N-KB的质量比为1:9时,MnCo2O4/N-KB催化剂在O2饱和0.1mol· L-1 KOH溶液中对氧还原反应的电催化性能最佳,反应的极限电流密度为5.7 mA·cm-2,半波电位接近0.81 V,电子转移数为4.在相同负载量下,MnCo2O4/N-KB催化剂相比商用Pt/C(电流密度5.2 mA·cm-2,半波电位0.83 V)有着更高的极限电流密度和耐久性.