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在发展越来越快的现代社会,汽车随处可见,成为生活中不可或缺的一种交通工具,方便快捷,但其通常使用传统的能源作为动力来源,并且在使用过程中会产生大量的尾气,污染环境,尤其是对空气的污染,提高可吸入颗粒的含量,造成大气污染,破坏生态系统和人类的正常生活,对我们的身体造成伤害,急需寻找一种绿色能源来代替传统的能源,解决现在面临的难题。PEMFC是一种能量转化效率高的环保转换装置,在转换中几乎80%的能量都能得到利用。但燃料电池的高成本和低耐久性限制了其的广泛应用。PEMFC成本主要来源于催化剂,尤其是阴极催化剂,Pt易团聚,也较易脱落,降低了电池的使用寿命,所以采用非贵金属催化剂来提高其使用时间,降低成本。(1)本文采用乙醇挥发自组装法,聚苯胺为氮源,正硅酸四乙酯为硅源,合成了Fe-N-C-PANI有序介孔催化剂。通过XRD、TEM和XPS等测试方法,对催化剂的形貌、成分和结构进行了表征,观察有序介孔随实验条件得变化规律;采用电化学测试的方法,对合成的有序介孔结构催化剂的ORR性能进行测试;采用加速测试的方式对催化剂的稳定性进行评估。表明热处理温度为800℃时,聚苯胺、Fe盐、TOEs的加入量分别为0.2g,0.2020g,2.08g时,得到的有序介孔Fe-N-C-PANI催化剂的二维六角孔结构最完整,有序度最高,产生了一些中空的碳棒,比表面积也最高,为1007 m~2/g,孔径集中在3.8 nm和6.4 nm,ORR活性也最高,起始电位高达0.89 Vvs.RHE,半波电势为0.81 Vvs.RHE,电子转移数目为3.9,酸性中稳定性也优于20 wt%Pt/C。(2)采用乙醇挥发自组装法,聚苯胺为氮源,热解温度为800℃,合成Fe,Co双掺杂的有序介孔催化剂FeCo-N-C-PANI材料,对加入的Fe和Co的摩尔比例进行了优化。利用XRD,TEM,XPS等测试对催化剂的结构、成分、形貌进行分析,用CV和LSV对催化剂ORR性能和表面电化学性能进行分析,采用AAT评估其耐久性。发现当Fe:Co为3:1时,催化剂氧还原性能最好,起始电位高达0.9Vvs.RHE,半波电势为0.78 Vvs.RHE。电子转移数目为3.92,稳定性高于20 wt%Pt/C和Fe-N-C-PANI的稳定性。