基于石墨烯量子点/多壁碳纳米管复合材料的高效直接甲醇燃料电池

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直接甲醇燃料电池是一种质子交换膜燃料电池，以甲醇作为燃料。该燃料电池的主要优势在于甲醇运输和储存的简便性。本研究合成了甲醇燃料电池电催化剂，包括石墨烯量子点（GQDs）、官能化多壁碳纳米管（f-MWCNTs）及其复合材料GQDs/f-MWCNTs。采用扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、电化学阻抗谱（EIS）和X射线衍射（XRD）等表征方法对合成的电催化剂结构进行了分析。计算了GQDs、f-MWCNTs和GQDs/f-MWCNTs的有效表面积（ESA）。研究结果表明，GQDs/f-MWCNTs复合材料修饰的玻碳电极（GQDs/f-MWCNTs/GCE）在甲醇氧化反应中表现出最高的电流信号，性能明显优于单独的GQDs/GCE和f-MWCNTs/GCE电极。该复合材料的优异性能归因于石墨烯量子点与多壁碳纳米管之间的协同作用，有效提高了电催化活性和电子转移效率。

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