Preparation and Oxygen Reduction Performance of GNs-MnO2composite

a ( a 新疆大学应用化学研究所 洁净能源材料与技术省部共建重点实验室 乌鲁木齐 830046) ( b 西南大学洁净能源与先进材料研究院 重庆北碚 400715) 摘要 石墨烯由单层碳原子组成, 具有大的比表面积和超高的导电性, 广泛应用于催化与储能领域.本工作结合石墨 烯独特的物理化学性质和结构特性, 采用原位氧化还原法, 以 KMnO 4 和石墨烯(GNs)为原料合成 GNs-MnO 2 氧还原催 化剂, 通过 X 射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)、热重(TG)、BET 等分析测试技术研究了纳米 GNs-MnO 2 复合材料的微观结构特征.结果表明, 合成的 MnO 2 纳米线直接生长在石墨烯的表面, 增加了 MnO 2 的比表 面积, 提高了催化剂的活性位点.电化学测试表明, 合成的 GNs-MnO 2 催化剂在碱性介质中电催化氧还原电位比纯 MnO 2 的氧还原电位正移 80 mV, 电流提高了 1.3 倍, 在燃料电池氧还原电催化中有一定的应用前景. 关键词 MnO 2 ; 石墨烯; 电催化; 氧还原; 原位氧化还原