激光辅助溶液合成高性能石墨烯负载电催化剂
材料科学
2020-10-13 v1
摘要
以金属（氧化物）纳米颗粒功能化石墨烯片的简单而通用的方法需求迫切，尤其对于先进催化剂的开发。本文基于光诱导电化学，报道了一种激光辅助、连续溶液法，用于石墨烯氧化物与催化纳米颗粒的同步还原与修饰。电化学石墨烯氧化物（EGO）因其低氧化程度而被用作起始材料与电子-空穴对源，这赋予了结构完整性及抗光降解能力。仅以 248 nm 波长激光照射含 EGO 与金属盐（如 H2PtCl6 或 RuCl3）的溶液流，即可制得还原态 EGO（rEGO，氧含量 4.0 at%）片，其上修饰有 Pt（约 2.0 nm）或 RuO2（约 2.8 nm）纳米颗粒。RuO2-rEGO 片对氧析出反应表现出优异催化活性，仅需 225 mV 小过电位即可达 10 mA cm-2 电流密度。Pt-rEGO 片（Pt 占 10.2 wt%）对氢析出反应展现出增强的质量活性，且氧还原反应性能与商用 20 wt% Pt/C 催化剂相近。该简易制备法亦用于于 rEGO 上沉积 PtPd 合金与 MnOx 纳米颗粒，彰显了其在合成功能纳米颗粒修饰石墨烯材料方面的通用性。
引用
@article{arxiv.2010.05556,
title = {Laser Assisted Solution Synthesis of High Performance Graphene Supported Electrocatalysts},
author = {Yudong Peng and Jianyun Cao and Jie Yang and Wenji Yang and Chao Zhang and Xiaohong Li and Robert A. W. Dryfe and Lin Li and Ian A. Kinloch and Zhu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05556},
year = {2020}
}