氮掺杂碳纳米管限域CoFe催化剂

中性介质高效氧还原

合金核提升氮掺杂碳壳局域电荷密度，协同中空结构实现高效氧还原。

张学利 · Jia, Linhui · Ziqi, Wang · Jumiao, Qin · 崔乘幸 · 吕翠翠 · Li, Han · Li, Li · 周凌云 · 李克勋 · 许光日

Separation and Purification Technology 2025

具体参数

半波电位

{'zh': '0.128', 'en': '0.128'} V

最大功率密度

{'zh': '2627 ± 53', 'en': '2627 ± 53'} mW·m⁻²

COD去除率

{'zh': '91.54', 'en': '91.54'} %

苯酚去除率

{'zh': '92.3', 'en': '92.3'} %

技术优势

电压超过铂碳

在中性PBS溶液中半波电位达0.128 V，高于商用Pt/C，无需贵金属即可获得更好的催化活性。

产电功率高

以该催化剂为阴极的微生物燃料电池最大功率密度达2627 ± 53 mW·m⁻²，能够驱动数字手表。

同步降解废水

处理废水时COD去除率达91.54%，对苯酚的电吸附去除率达92.3%，在产电同时高效净化水质。

传质更顺畅

丰富的微孔和介孔结构有利于电解液渗透和物质传输，保障反应物快速到达活性位点。

应用场景

• 微生物燃料电池：作为阴极催化剂直接提升产电功率。
• 污水处理：同步实现有机物降解和电力回收。
• 氧还原反应：在中性介质中提供高效四电子还原路径。
• 电催化降解：驱动苯酚等污染物的电吸附去除。
• 生物电化学系统：适用于接近中性条件的生物电化学装置。