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J-GLOBAL ID：201502290030139213   整理番号：15A0286747

中性溶液中でH₂O₂還元反応のための優れた触媒としてのFe-N-ドープグラフェン

Fe-N-doped graphene as a superior catalyst for H₂O₂ reduction reaction in neutral solution

著者 (4件)： AMIRFAKHRI Seyed Javad (Dep. of Chemical Engineering, McGill Univ., 3610 Univ. Street, Montreal, Quebec H3A 0C5, CAN) ,  PASCONE Pierre-Alexandre (Dep. of Chemical Engineering, McGill Univ., 3610 Univ. Street, Montreal, Quebec H3A 0C5, CAN) ,  MEUNIER Jean-Luc (Dep. of Chemical Engineering, McGill Univ., 3610 Univ. Street, Montreal, Quebec H3A 0C5, CAN) ,  BERK Dimitrios (Dep. of Chemical Engineering, McGill Univ., 3610 Univ. Street, Montreal, Quebec H3A 0C5, CAN)
資料名： Journal of Catalysis  (Journal of Catalysis)
巻： 323  ページ： 55-64  発行年： 2015年03月 
JST資料番号： H0480A  ISSN： 0021-9517  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 77.5±4m²g^-1の活性比表面積を持つ1.9のNと0.3原子%のFeを含むFe-N-ドープグラフェンを,2工程で合成した。最初のN-ドープグラフェンを,誘導結合型熱プラズマ(ICP)反応器においてメタンの熱解離により生成して,その後,その生成物を湿式化学法によりFe-N-ドープグラフェンに転換した。H₂O₂還元反応(HPRR)に向け,この触媒の触媒活性を燃料電池用途のための回転ディスク電極により研究する。Fe-N-ドープグラフェン,N-ドープグラフェンとグラフェン上のHPRRのメカニズムは,類似しているが,Fe-N-ドープグラフェンは,HPRRに向け最高の触媒活性を示した。Na₂SO₄溶液中のFe-N-ドープグラフェンの活性表面積(j_0A)に基づく交換電流密度は,(4.4±0.2)×10^-8Acm^-2であり,N-ドープグラフェンの活性表面積j_0Aより,5倍以上大きかった。O₂還元とO₂脱着が,それぞれ,低域と高域の過電圧が無視できる間,直接のH₂O₂還元,H₂O₂分解,O₂還元とO₂脱着は,HPRRに含まれる反応として予測された。電解質と触媒装填の効果の調査から,Fe-N-ドープグラフェン上のHPRRが,特に低い触媒装填量,高速の回転速度,及び強い酸性と塩基性溶液において反応速度論の制限を受けることが明らかになった。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *過酸化水素 ,  化学的性質 ,  *接触還元 ,  *鉄 ,  *窒素 ,  *ドーピング ,  *グラフェン ,  触媒活性 ,  比表面積 ,  触媒調製 ,  誘導結合プラズマ ,  プラズマ装置 ,  反応器 ,  アルキン ,  熱解離 ,  燃料電池 ,  円盤電極 ,  接触分解 ,  電流密度 ,  酸素 ,  化学反応 ,  アルカン
準シソーラス用語： プラズマ反応器 ,  回転ディスク電極 ,  酸素発生反応 ,  中性

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  ガス化学工業  (YB02070O)

物質索引 (1件)： メタン

タイトルに関連する用語 (6件)： 中性 ,  溶液 ,  H2O2 ,  還元反応 ,  触媒 ,  Fe