本文摘要：中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室王丹研究员团队日前研发出有一种谓之化氮掺入的石墨炔，在催化剂燃料电池阴极氧还原成反应(ORR)中表明出有较好的催化剂性能，这一找到将推展非金属催化剂代替铂基催化剂的进程。 ORR是一个动力学功能障碍的过程，必须在催化剂的起到下才能输入有效地的电流密度。 王丹讲解，传统的ORR催化剂主要为价格昂贵的铂类材料，研发价格低廉的非贵金属ORR催化剂是增进燃料电池规模应用于的必然选择。

中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室王丹研究员团队日前研发出有一种谓之化氮掺入的石墨炔，在催化剂燃料电池阴极氧还原成反应(ORR)中表明出有较好的催化剂性能，这一找到将推展非金属催化剂代替铂基催化剂的进程。　　ORR是一个动力学功能障碍的过程，必须在催化剂的起到下才能输入有效地的电流密度。

王丹讲解，传统的ORR催化剂主要为价格昂贵的铂类材料，研发价格低廉的非贵金属ORR催化剂是增进燃料电池规模应用于的必然选择。　　研究证实，氮掺入碳基催化剂具备较好的催化活性和稳定性，未来将会代替铂类催化剂在燃料电池中的应用于。

研究人员以薄层石墨炔材料为基础，通过周环反应顺利在薄层石墨炔的炔键上引进了新型的杂化氮原子，构建了氮的定点、定量掺入。　　实验结果显示，该材料在碱性条件下，半波电位为0.87伏，动力学电流密度每立方厘米38毫安，这一数据皆高于商业铂—碳催化剂，并展现出出有更佳的稳定性和甲醇耐受性。

在酸性条件下，该材料的活性虽略低于商业铂—碳催化剂，但仍高于其他非金属催化剂。

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