黑磷烯量子点掺杂金属有机框架-黑磷烯量子点制备纳米多孔碳材料

黑磷（Black phosphorus）是一种非金属的层状半导体，并且在磷元素的同素异形体中比较稳定。黑磷是通过弱的范德华力由褶皱的磷层堆叠而成，其可以通过剥离形成单层和多层的二维（2D）纳米片。黑磷在一定的条件下可降解为无生物毒性的磷酸盐，对细胞及活体表现出较低的细胞毒性及良好的生物兼容性，使得其在纳米医学领域也具有潜在的研究价值。

黑磷烯量子点(Black Phosphorus Quantum Dots, BPQDs)掺杂的金属有机框架为模板制备的纳米多孔碳材料的方法：采用一步法合成了黑磷烯量子点掺杂的金属有机框架BPQDsZIF-67。在氮气保护下,800℃煅烧,得到纳米多孔碳,分析了产物特性和电化学性能。TEM、XRD、EDS、XPS、SEM进行分析。

结论：制备的BPQDsZIF-67为12面体结构,粒径约700nm,黑磷烯量子点分布于ZIF-67内部。循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、电流-时间(i-t)曲线、抗甲醇曲线分析表明,该材料还原峰电势为-0.15V,起始电位-0.09V,半波电位-0.14V,电子转移数为3.7,为类4电子转移途经,氧还原性能抗甲醇能力以及稳定性均优于Pt/C(20%)催化剂。因此,BPQDs@ZIF-67多孔碳材料能实现微生物燃料电池(Microbial fuel cell, MFC)阴极高效、低成本高稳定性催化氧还原。

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