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FunMat课题组在能源领域期刊International Journal of Hydrogen Energy 发表研究成果

作者:  日期:2019-12-23 16:57:08  浏览:

近日,International Journal of Hydrogen Energy 期刊刊登了我院Funmat课题组在微生物燃料电池阴极催化剂的最新研究成果论文:Fe and N co-doped carbon derived from melamine resin capsuled biomass as efficient oxygen reduction catalyst in microbial fuel cellsDOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.11.201)。该论文以华中科技大学环境学院为第一完成单位,博士生汪东亮为第一作者,我院刘冰川副教授和侯慧杰副教授为该论文共同通讯作者鸿运彩票平台注册。International Journal of Hydrogen Energy为能源与燃料领域期刊,最新影响因子为4.084。


    微生物燃料电池(MFC)是一种可以处理污水并同步从中回收电能的装置,在污水处理与能源领域十分具有应用前景。与质子交换膜燃料电池相似,阴极催化剂的氧还原性能是决定MFC产电性能的一个重要因素。传统的贵金属催化剂具有优良的氧还原催化性能,但价格昂贵鸿运彩票平台注册、且稳定性差。非贵金属的异质掺杂碳基催化剂是该领域的一个研究热点。该论文以提高阴极催化剂的氧还原催化性能与电极持久性为目标鸿运彩票平台注册,设计了一种结构新颖的铁氮共掺杂碳催化剂。该研究利用三聚氰胺甲醛树脂预聚体与柠檬酸铁铵的缩聚反应,在乙酸催化作用下,快速缩聚形成包裹魔芋生物质炭的树脂前驱体,再热解制备铁氮共掺杂碳催化剂。通过调控铁源含量与热解温度,可制得具有较为理想的织构特性、含Fe3C纳米颗粒与一定石墨化氮掺杂的优异催化剂鸿运彩票平台注册。这种催化剂具有明显的疏水性,其织构特性表现为适中的孔体积和比表面积,可在一定程度上抑制影响电极持久性的水淹发生鸿运彩票平台注册。通过酸浸和毒性测试发现,铁碳热解形成Fe3C纳米颗?鸿运彩票平台注册?商嵘趸乖呋阅?鸿运彩票平台注册。其氮元素以石墨化氮为主导,是提升催化性能的关键。生物质炭颗粒充当催化剂骨架,可防止结构坍塌鸿运彩票平台注册。该催化剂在空气阴极MFC中的最大功率密度为1166 mW /m2,比活性炭阴极高1.4倍,其长期稳定性也远远好于活性炭阴极。这种催化剂制备方法环保、成本低廉、产

品收得率高,有望推动MFC技术的实际应用。



论文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0****3199****4246






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