铁基氮掺杂碳纳米管制备及其电催化性能

利用化学原位聚合法制备聚吡咯包覆碳纳米管,然后以硫酸亚铁铵盐为铁前驱体,采用液相沉淀法制备聚吡咯-碳纳米管-铁化合物复合材料（Fe-PPy-CNTs）,通过对复合材料Fe-PPy-CNTs热处理,成功制备出铁基氮掺杂碳纳米管催化剂Fe NCNTs.X射线衍射分析表明,热处理使Fe-PPy-CNTs复合物中Fe3O4向Fe3N和Fe转化,700°C热处理制备的Fe NCNT700中铁主要是Fe3O4相,但也有Fe相.800和900°C热处理制备的催化剂Fe NCNT800和Fe NCNT900则明显有Fe3N和Fe形成.随着热处理温度升高,Fe NCNTs催化剂氮含量降低,其含氮官能团也由吡咯型氮向吡啶型和石墨型氮转化.电化学分析表明,含有Fe3N的Fe NCNT800和Fe NCNT900催化剂具有明显的氧还原催化活性,其中,Fe NCNT800因其具有高的比表面积、高的氮含量和高比例的有利于增强氧吸附能力和弱化O―O键的石墨氮官能团,而表现出优于Fe NCNT900氧还原催化活性及稳定性.