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J-GLOBAL ID：201702272395661589   整理番号：17A0325636

酸素還元反応のための効率的な電極触媒としての電気紡糸ZIFベース階層的炭素繊維【Powered by NICT】

Electrospun ZIF-based hierarchical carbon fiber as an efficient electrocatalyst for the oxygen reduction reaction

著者 (9件)： Liu Chao (Jiangsu Key Laboratory of Chemical Pollution Control and Resources Reuse, School of Environmental and Biological Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, P. R. China. [e-mail] [e-mail]) ,  Wang Jing ,  Li Jiansheng ,  Liu Jizi ,  Wang Chaohai ,  Sun Xiuyun ,  Shen Jinyou ,  Han Weiqing ,  Wang Lianjun
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 5  号： 3  ページ： 1211-1220  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 金属-有機骨格(MOF)から誘導された窒素および金属共ドープ炭素の本質的に粒状性質は,酸素還元反応(ORR)での実用的応用を妨げている。本研究では,ORR触媒としての新規N,Co含有MOFベース階層的炭素繊維を開発した。生成物(ZCP CFs)を電気紡糸Co~2+/ポリ(アクリロニトリル)繊維とZn,Coゼオライトイミダゾラート骨格(Zn, Co ZIF)の取り込みと,それに続く炭化と酸浸出処理によって合成した。最終試料のORR性能に及ぼす熱分解温度と前駆体の影響を系統的に調べた。結果は,900°C(ZCP CFs 9)で調製した材料では,一連の試料の最高のORR触媒として同定したことを示した。異なる触媒前駆体から得られた試料間の更なる比較もZCP CFの優れた性能を実証し,Zn,Co-ZIF由来の炭素とZn,Co-ZIF自由炭素繊維よりもより正な半波電位( 0.135 V vs. Ag/AgCl),より高い拡散と速度論的限界電流と高い選択性(移動n=~3.97電子の数)であった。,ZCP CF IX触媒はより良い耐久性とメタノールクロスオーバーへのより強い耐性を持つ市販のPt/C触媒に非常に近い活性を示した。顕著なORR性能はそのユニークな構造,大きな表面積と階層的多孔性のような,分散と保護されたCoナノ粒子とN官能化炭素骨格,並びに,豊富な黒鉛状炭素とその1D繊維状構造に起因すると考えられる。MOFと電気紡糸可能高分子前駆体の多様性を考慮すると,この戦略は,エネルギー貯蔵と変換のための他のMOFベース炭素繊維に拡張できる可能性がある。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： *炭素繊維 ,  官能化 ,  速度論 ,  表面積 ,  限界電流 ,  *電極触媒 ,  多孔性 ,  *炭素 ,  窒素 ,  耐久性 ,  *エレクトロスピニング ,  ナノ粒子 ,  半波電位 ,  ドーピング
準シソーラス用語： *酸素還元 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (4件)： 酸素還元反応 ,  電極触媒 ,  電気紡糸 ,  炭素繊維