Bioinspired synthesis of nitrogen/sulfur co-doped graphene as an efficient electrocatalyst for oxygen reduction reaction
Bioinspired synthesis of nitrogen/sulfur co-doped graphene as an efficient electrocatalyst for oxygen reduction reaction
复制标题
氮/硫共掺杂石墨烯的仿生合成作为氧还原反应的高效电催化剂
DOI：
10.1016/j.jpowsour.2015.01.016
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发表时间：
2015-04
影响因子：
9.2
通讯作者：
Weihua Hu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guangli He;Xiaoxing Zhang;Shujuan Bao;Weihua Hu
高效的氧还原反应电催化剂对于各种可再生能源应用至关重要，并且杂原子掺杂的碳材料已经显示出对氧还原反应的有希望的催化性能。在本文中，我们报告了一种生物启发的方法来合成氮/硫（N/S）共掺杂的石墨烯作为一个有效的ORR电催化剂，通过自聚合的聚多巴胺（PDA）薄层氧化石墨烯片，然后与半胱氨酸反应，最后在氩气（Ar）气氛中热退火。与纯石墨烯或N掺杂石墨烯相比，所制备的N/S共掺杂石墨烯在碱性溶液中表现出显著增强的ORR催化活性。该催化剂具有较好的长期稳定性和较强的抗甲醇中毒能力，是一种很有前途的ORR电催化剂。
Efficient electrocatalyst of oxygen reduction reaction (ORR) is crucial for a variety of renewable energy applications and heteroatom-doped carbon materials have demonstrated promising catalytic performance towards ORR. In this paper we report a bioinspired method to synthesize nitrogen/sulfur (N/S) co-doped graphene as an efficient ORR electrocatalyst via self-polymerization of polydopamine (PDA) thin layer on graphene oxide sheets, followed by reacting with cysteine and finally thermal annealing in Argon (Ar) atmosphere. As-prepared N/S co-doped graphene exhibits significantly enhanced ORR catalytic activity in alkaline solution compared with pristine graphene or N-doped graphene. It also displays long-term operation stability and strong tolerance to methanol poison effect, indicating it a promising ORR electrocatalyst.
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