【摘 要】
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直接甲醇燃料电池（DMFCs）具有操作温度低、污染物排放量少、燃料可再生和高能量密度的优点，可以作为便携式电子装置的能源。阴极氧气还原反应的催化剂是DMFCs大规模的商业化应用
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直接甲醇燃料电池（DMFCs）具有操作温度低、污染物排放量少、燃料可再生和高能量密度的优点，可以作为便携式电子装置的能源。阴极氧气还原反应的催化剂是DMFCs大规模的商业化应用的一个很大阻碍。常用的Pt/C催化剂由于原料储量稀少，不耐甲醇氧化，氧气还原的动力学缓慢的缺点，难以商业化。 本研究制备了2种高效的非贵重金属的催化剂，简写为FePPc/PSS-Gr和PMFePPc/PSS-Gr。这2种催化剂分别是由对苯二(3,4-二氰基苯基)醚聚合铁酞菁(FePPc)和对2,2’-联吡啶-4,4’-二亚甲基(3,4-二氰基苯基)醚聚合铁酞菁(PMFePPc)与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)修饰的石墨烯(PSS-Gr)通过溶剂热π-π组装的方法制备的。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对复合物的形貌进行了分析。通过紫外可见、红外以及 XPS光谱测试证明了聚酞菁与PSS-Gr之间的π-π相互作用。旋转圆盘和旋转环盘电极测试表明催化剂在碱性体系中对氧气还原反应具有较好的催化效果，可以与商业化的Pt/C相比较。此外，所制备的催化剂还有较好的耐甲醇性和优异的稳定性，通过有效的4电子过程催化氧气还原为水。催化剂较高的电催化性能主要可归因于其较高的电化学有效面积、PSS-Gr快速的电子传输速率，尤其是聚酞菁与PSS-Gr之间的协同效应。
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