纳米Fe(OH)3为模板的三维石墨烯类多孔碳的制备及其催化氧还原性能研究

以煤焦油沥青为碳源、纳米Fe（OH）_3为模板制备了一种三维石墨烯类多孔碳材料.通过测试氧还原性能,确定了最佳制备工艺：反应物煤沥青、纳米Fe（OH）_3、KOH的质量配比为6：8：4,热解温度为800oC.扫描电镜测试结果表明,制得的产品具有明显的孔结构且分布均匀.透射电镜测试结果进一步表明,产品具有泡沫状的多孔结构,高分辨透射电子显微镜照片表明,该产品具有多层的三维石墨烯结构.X射线衍射数据表明,在29o位置出现的衍射峰是多层石墨烯结构,42o位置的衍射峰说明产品具有一定程度的石墨化.由拉曼光谱结果计算I_G与I_（2D）的比值表明产品为多层石墨烯结构.X射线光电子能谱分析检测到的C元素含量约为88.7%,主要包含C—C键,图谱中未发现铁元素的存在,证明纳米Fe（OH）3模板已被洗净.根据比表面积测定可知,多孔碳的比表面积为2040m～2·g-1,孔径集中分布在10～400 nm,这与TEM测试得到的结果一致.在0.1 mol·L-1KOH中进行催化氧还原性能测试,起始还原电位为0 V（vs.Hg/Hg O）,电子转移数为3.58.测试结果表明,制得的三维石墨烯类多孔碳具有良好的催化氧还原性能.