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受生物启发的氧还原仿生催化剂在燃料电池中的应用

刘劲刚  韦萍洁  王菲菲  赵叶民  于国强  奚月婷  
【摘要】:氧分子的活化与还原无论在生命过程中还是在能量转换体系如燃料电池中都是一个非常重要的化学反应过程。发展廉价高效的非贵金属氧还原反应(ORR)催化剂应用于燃料电池具有非常重要的理论和实践意义。基于生物体系中金属蛋白酶(如细胞色素C氧化酶和多铜氧化酶)对氧分子的活化还原特性,以及我们对含血红素金属蛋白酶活性中心对氧分子的活化与还原机理的模拟研究[1],我们提出了仿生ORR催化剂的制备方法,实现了仿生ORR催化剂在导电载体上的可控制备(Fig. 1)[2]。通过合理的分子设计达到了对其催化活性和稳定性的调控。本报告将报道该类仿生ORR催化剂的制备及其应用于质子交换膜燃料电池的性能研究。

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