1、鉑及其合金在低溫環(huán)境下是很好的燃料電池氧還原催化劑，但其昂貴的價(jià)格和易被CO毒化限制了它作為催化劑的應(yīng)用以及燃料電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。金屬卟啉化合物在酸性和堿性環(huán)境下，對(duì)分子氧具有良好的電催化還原活性，目前被認(rèn)為是最有希望的催化劑材料，以期待取代貴金屬作為燃料電池氧還原催化劑。金屬卟啉類(lèi)催化劑包含的三種基本要素（金屬、氮源和碳載體）經(jīng)過(guò)高溫?zé)崽幚砗笠餐瑯泳邆浣饘龠策浜衔镆粯拥难踹€原催化活性，這成為此類(lèi)催化劑研究的一個(gè)新方向。本文利用微波法

2、和機(jī)械混合制備金屬卟啉催化劑，對(duì)影響催化劑活性的因素進(jìn)行了研究，并重點(diǎn)針對(duì)催化劑碳載體和合成工藝，制備了具有高活性和穩(wěn)定性的Co-TMPP系列氧還原催化劑，采用電化學(xué)和物理測(cè)試手段對(duì)催化劑氧還原性能及其機(jī)理進(jìn)行了分析。 1. 采用微波合成法制備了CoTMPP/MWNT電催化劑，用透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)電催化劑微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)（RDE）和旋轉(zhuǎn)環(huán)盤(pán)（RRDE）技術(shù)對(duì)電催化劑的氧還原活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，與有機(jī)

3、回流合成法制備的催化劑相比，微波法合成的CoTMPP/MWNT具有更好的氧還原性能，半波電位正向移動(dòng)110 mV；與多孔碳負(fù)載的CoTMPP/BP2000比較，多壁碳納米管作為載體的CoTMPP/MWNT電催化劑的起始電位高10 mV，還原電流損失低21％，表現(xiàn)出更好的氧還原活性和穩(wěn)定性。CoTMPP/MWNT電催化劑表面進(jìn)行的氧還原過(guò)程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)為3.63，H2O2生成百分比為18.65％。 2. 機(jī)械混合三種基本前驅(qū)體（

4、硝酸鈷、碳黑和TMPP）合成氧還原鈷系復(fù)合電催化劑，應(yīng)用電化學(xué)手段測(cè)試催化劑合成過(guò)程中不同混合過(guò)程、溶劑、熱處理溫度和前驅(qū)體的相對(duì)比例對(duì)電催化劑催化活性的影響。Levich-Koutecky圖中可以得知這種復(fù)合催化劑在氧還原過(guò)程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目在２和４之間；超聲混合合成的熱解混合物顯示出比球磨混合合成的熱解混合物更好的氧還原活性；在酸性介質(zhì)中發(fā)現(xiàn)混合過(guò)程的溶劑對(duì)催化劑的性能有很大影響，與　TMPP的易溶溶劑Ｎ，Ｎ二甲基甲酰胺和醋酸相比較，