MWCNT／Fe—Co／PANI复合材料的制备及其电催化性能.pdf

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1、炭素2012年第2期‘32’CARB0N总第150期文章编号：1001-8948(2012)02—0032—07MWCNT／Fe—Co!PANI复合材料的制备及其电催化性能王永祯，李智辉，蔡晓岚(太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原030024)摘要：以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体，通过化学悬浮聚合法制备碳纳米管／铁一钴／聚苯~(MWCNT／Fe—Co／PANI)-Y--重复合材料，并用作染料敏化太阳能电池对电极。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)和x一射线衍射法(xRD)等对所制MwcNT／Fe—co

2、／PANI复合材料进行表征，结果表明：MWCNT／Fe—Co／PANI复合材料呈微观多孔网状结构，Fe-Co纳米合金颗粒负载于MWCNTs上，PANI对MWCNT／Fe—co又进行了管外键联及包覆。通过三电极系统测试了MWCNT／Fe-Co／PANI复合电极在I一／I一电解质中的循环伏安曲线，结果显示：复合电极具有很好的电催化效果。MWCNTs与PANI形成的规则结构可促进对电解质的吸附，而Fe—Co纳米合金则增强了电极的催化效应。关键词：碳纳米管／铁一钴／聚苯胺复合材料；化学悬浮聚合法；微观结构；电催化性能doi：

3、10．3969／j．issnlO01-8948．2012．02-007中图分类号：TB333文献标识码：ASYNTHESISANDELECTRoCATAI．YTICACTIVITYoFMWCNT／Fe—Co／PANIWangYong—zhen，LiZhi-hui，CaiXiao-lan(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，TaiyuanUniversityoftechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Anovelternarycompo

4、siteOMuhi—WailedCarbonNanotubes(MWCNTs)withironcobaltnanopartielesandp0lyaniline(PANI)wasobtainedbymeansofchemicalsuspensionpolymerizationmethod．MWCNTswereusedascarrier，whilethetargetproduct(MWCNT／Fe-Co／PANI)wasaimedtobeusedincounterelectrodeofdye—sensitisedcel

5、ls(DSSC)．Fieldemissionscanningelectronmicroscopy(FESEM)andX-raydiffraction(XRD)wereemployedtoanalyzethemorphologiesandmicrostructureofproduct．TheresultsshowthatMWCNT／Fe-Co／PANIcompositepossessesspecialmicr0porousnetstructure．Ironcobaltalloynanopartielesareloade

6、donMWCNTsmatrix，polyanilinegraftsontothesurfaceofMWCNTs．ToevaluatecatalyticactivityforIs-／I一，thecyclicvoltammogramofthesamplewasinvestigatedinathree-electrodesystem．Theresuhsindicatethatthecompositematerialhasexcellentelectrochemicalcatalyticeffect．Thisispresum

7、ablyduetothenetstructurepromotingtheadsorptionofelectrolyteionaswellasironcobaltalloynanoparticlesenhancingthecatalyticeffectofcomposite．Withsuitablestructureandperformance，theMWCNT／Fe—Co／PANIcompositeisanalternativeforreplacingpreciousplatinumincounterelectrod

8、eofDSSC．Keywords：MWCNT／Fe—Co／PANI；chemicalsuspensionpolymerizationmethod；micmstructure；electricalcatalyticacitivity收稿日期：2012—02—16基金项目：国家自然科学基金(51172152)，山西省自然科学基金(201000110