多孔碳质材料在氧还原电催化中的应用  

Applications of porous carbon materials in the electrocatalysis of the oxygen reduction reaction

作　　者：杨慧聪 梁骥[1] 王振兴[1] 安百钢[2] 李峰[1] 

机构地区：[1]中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016 [2]辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051

出　　处：《新型炭材料》2016年第3期243-263,共21页New Carbon Materials

基　　金：沈阳材料科学国家(联合)实验室葛庭燧奖研金项目;中国博士后基金(2015M571342);科技部国家重大科技研究计划(2014CB932402);国家自然科学基金(51221264;51525206;51172239;51372253;U14012436);中国科学院战略性科技先导专项(XDA01020304);中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-T06)~~

摘　　要：氧气的电化学还原(氧还原)反应是多种能量存储与转化装置中的关键电化学步骤,氧还原的难易程度决定了这些装置综合性能的好坏。氧还原反应自身的动力学过程缓慢,通常需要催化剂来提高反应速率。碳质材料在其中发挥着非常重要的作用,常见氧还原催化剂铂、钯等贵金属及近期出现的多种非贵金属,大多是负载于各种纳米碳质材料或直接利用掺杂纳米碳质材料作为催化剂,包括各种多孔炭或基于多孔炭的材料。因此,多孔碳质材料的发展对于氧还原催化剂的研究与发展起到了促进作用。本文从多孔碳质材料制备手段出发,论述了多孔碳质材料在氧还原反应的作用,涵盖了贵金属催化剂载体到非(贵)金属催化剂等方面的研究进展。与此同时,对新型碳质材料调控多孔结构的方法加以阐述,并对未来新型多孔碳质材料用于氧还原催化剂的前景和方向进行了展望。Oxygen reduction reactions （ORRs） are fundamental in various energy storage and conversion devices. Their activitydetermines the overall performance of these devices. Due to the sluggish kinetics of ORRs,a catalyst is often required,and in this regard,carbon materials are important as supports of noble metals such as Pt and Pd,and various non-noble metals,or even as met-al-free catalysts. As a result,the development of porous carbons is playing a very important role in the advancement of ORR cata-lysts. We review the development of the ORR catalysts based on porous carbons,including their use as noble^^non-noble metal sup-ports and metal-free catalysts,together with their synthesis methods and structural tuning. We also reviewtheir future prospects for ORR catalysis.

关 键 词：多孔碳 氧还原反应 电催化 纳米碳质材料 

分 类 号：TQ127.11[化学工程—无机化工]