這里通過石墨烯調(diào)制的靜電紡絲方法，構(gòu)造了三維（3D）海綿狀納米纖維結(jié)構(gòu)Fe-NC催化劑。其中以Fe(NO3)3·9H2O為金屬源，PVP為聚合物電解質(zhì)，DMF為有機(jī)溶劑，引入石墨烯來增加前驅(qū)物溶液的導(dǎo)電性。所獲得的催化劑的框架被重建成碳納米管，中孔和大孔，并且大多數(shù)Fe3C在碳化過程中轉(zhuǎn)化為Fe2N。這里所制備的3D SNS Fe–NC催化劑顯示出很好的ORR催化性質(zhì)（均優(yōu)于商業(yè)Pt / C）和耐甲醇性。如此的高活性揭示了靜電紡絲法制備的3D海綿狀納米纖維在能源儲(chǔ)存和催化劑制備領(lǐng)域中有著廣乏的應(yīng)用前景。
Figure 1. 靜電紡絲制備的3D SNS催化劑在加熱過程中發(fā)生框架重建和催化組分轉(zhuǎn)換的示意圖。
Figure 2.（a-b）Fe–NC800在碳化后的SEM圖以及橫截面SEM圖，（c-d）Fe–NC800在更大放大倍數(shù)下的SEM圖，（e-f）Fe–NC800的TEM圖和HRTEM圖。
Figure 3. （a）N2吸脫附等溫曲線，表明了孔徑大小情況，（b）XRD圖比較，在不同溫度煅燒后，有多種不同的物相產(chǎn)生。
Figure 4. （a）穩(wěn)態(tài)ORR極化曲線，（b）極限電流密度和（c）Tafel斜率曲線，（d）不同樣品（Fe–NC700，F(xiàn)e–NC800，F(xiàn)e–NC900，20wt%Pt/C）在不同電壓下的電子轉(zhuǎn)移數(shù)比較。
該研究工作由大連交通大學(xué)Hong Zhao課題組于2020年發(fā)表在Chem. Commun.期刊上。原文：3D spongy nanofiber structure Fe–NC catalysts built by a graphene regulated electrospinning method
