Co-Mo-N/TiN催化剂的制备及其氧还原性能研究

陈胜洲，范淑慧，黄秋婵，邹汉波，左建良

（广州大学　化学化工学院，广东　广州 510006）

Co-Mo-N/TiN催化剂的制备及其氧还原性能研究

陈胜洲，范淑慧，黄秋婵，邹汉波，左建良

（广州大学化学化工学院，广东广州 510006）

以改进的溶胶凝胶法将Co、Mo混合氧化物负载在纳米氮化钛上，经程序升温氨还原得到催化剂Co-Mo-N/TiN，并使用XRD、EDS、CV、RDE等方法对催化剂的结构及氧还原性能进行测试.结果显示，热处理温度为650℃时制得的催化剂Co-Mo-N-650的氧还原催化活性最好，其氧还原起始电位为0.372 V（vs.SCE），在转速为2 000 rpm时极化电流密度达2.21 mA·cm-2，并得到了该催化剂上氧还原反应的转移电子数为2.6，说明Co-Mo-N-650催化的氧还原反应主要按二电子路径进行.

氮化钛载体；非贵金属；氧还原催化剂

质子交换膜燃料电池具有能量转换率高、绿色环保、快速启动等优点，可实现二氧化碳、一氧化氮等气体的零排放，是环境友好的高效清洁能源.目前，碳载铂基催化剂被认为是最高效的氧还原催化剂，但其高昂的价格及产量的缺乏，加之碳载体在长时间的使用中稳定性的不足，使得碳载铂基催化剂的商业化进程一直受阻［1-5］.为了寻找活性高、稳定性好并且价格低的氧还原催化剂，许多科研工作者开展了大量的研究工作.

其中，碳载过渡金属氮化物（M-N-C）是长期以来研究的热点，也是被认为最具前景的非贵金属氧还原催化剂［6-9］.WU课题组成功制备出了一系列的介孔C-N-Co 和C-N-Fe催化剂［7］，这些催化剂均具有良好的氧还原活性（半波电势达0.79 V），以及高选择性（电子转移……