DOI: 10.1039/D0CC06424F

在本研究中，一步合成了大孔Cu-g/C3N4纳米纤维催化剂，其中Cu-纳米点（<10nm）与g/C3N4纳米片很好地偶联，在大孔碳纳米纤维支架上形成了Cu-Nx纳米棒。具有514.9m2/g高比表面积的催化剂暴露出丰富的电活性位点，这些位点有利于氧中间体的吸附，因此显示出较高的ORR活性，例如0.83V的高半波电势和1000次循环的长期稳定性。该催化剂是贵金属催化剂的潜在替代品。

图1.材料形态和元素分布。（a）大孔Cu-g/C3N4纳米纤维的表面图像。（b）TEM图像显示MCNFs由纳米棒组成。（c-d）纳米棒的高分辨率TEM图像，其中对Cu-NPs和g/C3N4纳米片进行了表征。（e）单根Cu-g/C3N4纳米纤维的EDS映射。

图2.材料表征。（a）大孔纳米纤维的N2吸附-解吸等温线。（b）Cu-g/C3N4纳米纤维的TG分析，其中Cu和氧化物的含量约为30.7％。（c）Cu-g/C3N4和C-g/C3N4纳米纤维的XRD图谱。（d）Cu-g/C3N4纳米纤维（e）N 1s 的FTIR光谱和（f）Cu 2p XPS光谱。

图3.ORR电催化活性的测定。（a）Pt/C、C-g/C3N4纳米纤维和Cu-g/C3N4纳米纤维电极在O2饱和的0.1M KOH中的CV曲线，扫描速率为50mV/s。（b）三个电极的LSV曲线。（c）Pt/C、C-g/C3N4和Cu-g/C3N4电极的Tafel图。（d）Cu-g/C3N4电极在不同转速下的LSV曲线。插图是不同电势下的K-L图。