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目的： “能源危机”和“温室效应”越来越威胁到人类的生存。新能源如燃料电池的开发，有望很好的解决这些问题，引起了科研人员的广泛关注。燃料电池阴极反应氧还原反应的效率，在很大程度上决定了燃料电池的效率。当前最广泛使用的氧还原反应的催化剂为贵金属铂。但是铂基催化剂价格昂贵，长时间活性容易下降，并且自然界中储量有限。因此开发新型低廉，高效，稳定的非贵金属甚至非金属氧还原催化剂已经成为近两年的研究热点。石墨烯具有独特的结构和理化性能，我们在前期研究中发现，由化学气相沉积法制备的氮掺杂的石墨烯具有非常优异的氧还原催化性能。本研究在此基础上，使用边缘功能化球磨法一步制备得到聚吡咯功能化的含氮石墨烯(PPy-NG)，并对其进行了详细的结构表征和电化学性能表征。研究发现，所制备的PPy-NG具有优异的电化学活性和氧还原催化性能。 方法： 1.聚吡咯功能化石墨烯的制备: 将一定量的石墨粉(10mg)和吡咯单体(200μl)加入到球磨罐体之中，在常温常压下，以一定速度连续球磨5小时。然后用乙醇将球磨后的产物转移，经过离心，再溶解，超声，透析，最后得到PPy-NG。 2.聚吡咯功能化石墨烯的表征: 将制备的PPy-NG按相应测试样品要求制样后进行测试，形貌表征:原子力显微镜(AFM)。结构分析:拉曼光谱仪(Raman)，红外光谱仪(FTIR)，紫外光谱仪(UV)，热重分析(TGA)，X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射分析(XRD)。电化学活性表征:循环伏安法(CV)。 3.聚吡咯功能化石墨烯在氧还原方面的应用 将一定量的PPy-NG滴在抛光清洁后的旋转圆盘玻碳盘电极上，自然干燥后在电化学工作站进行电化学性能表征。在氧饱和的1M KOH电解质溶液中进行测试，使用参比电极为Hg/HgCl电极，对电极为铂丝电极，以50mV/S的速率在-0.1V到-0.7V之间进行线性扫描。 结果： 1.通过边缘功能化球磨法成功的一步合成聚吡咯功能化石墨烯，含氮量高，结构完整，片层均匀，厚度大约在2-3nm之间。 2.聚吡咯功能化石墨烯具有良好的电化学性能，并在碱性环境下表现出了良好的氧还原催化活性。 结论： 本研究通过边缘功能化球磨法成功制备了具有良好氧还原催化性能的聚吡咯功能化石墨烯。制备过程简单环保，产量高，有望作为大规模制备的燃料电池阴极材料，促进燃料电池的进一步商业化。