在酸性介质中钴基硫族化合物和钯基合金稳定性好，对阴极氧还原反应具有良好的催化活性和选择性，作为燃料电池阴极氧还原催化剂受到广泛重视。生物质碳材料具有孔隙发达、比表面积大、化学稳定性好以及资源丰富、价格便宜等优点，可用作氧还原催化剂的载体。本研究选择玉米秸秆、菌类等为碳源制备生物质碳，制备碳载型非铂金属氧还原催化剂。通过生物质碳的组成及特性的综合分析，指出N、P、S等杂原子的掺杂能够有效改善生物质多孔碳的氧还原催化性能。通过CoSe2化合物晶体结构类型与特点的分析，指出制备方法以及碳载体等因素对CoSe2/C催化性能具有明显影响。采用化学活化法制备出玉米秸秆生物炭（CSB），利用回流法制备出生物炭负载的CoSe2/CSB催化剂，CoSe2具有正交结构，CoSe2聚集颗粒均匀分布在CSB载体上。在0.5 mol/L H2SO4电解液中，CoSe2/CSB对氧还原具有较高的催化活性，开路电位为0.77 V（vs. RHE）。在CoSe2/CSB催化剂上氧分子还原生成水接近四电子机理。利用溶剂热法在乙二醇溶剂中制备出PdCox/CSB（x=0、1、2、3）催化剂。PdCox/CSB 样品具有面心立方结构，Co原子进入Pd晶格形成单相Pd-Co合金。在酸性电解液中，PdCox/CSB对氧还原的催化活性随x数值增加而变化，当x=1时，PdCo/CSB的催化活性最高，PdCox/CSB催化活性的变化可能与Pd-Co合金晶胞体积随Co添加量增加而减小有关。采用回流法在1,6-己二醇反应介质中制备了Pd1-xWx/C（x=0、0.1、0.2、0.3）和Pd0.8Fe0.2/C催化剂，所得样品具有面心立方结构，添加的W、Fe进入Pd晶格形成Pd-W、Pd-Fe合金。在酸性电解液中，添加少量W、Fe对Pd/C催化剂的氧还原催化性能有改善作用，催化活性明显提高。W、Fe添加对Pd/C催化性能的影响，归因于W、Fe元素进入Pd晶格，改变了Pd周围电子结构，促进了吸附氧的脱附与解离。采用树舌为碳源，利用化学活化法制备氮掺杂生物质碳（N-BMC），这种氮掺杂生物质碳具有介孔结构，以N-BMC为载体，采用水热法制备出NiO-CoS2/N-NMC复合催化剂。本研究有效解决了生物质炭材料制备和原位合成非铂催化剂的技术问题，获得的CoSe2/CSB、PdCo/CSB等复合物催化剂具有良好的氧还原催化性能，有潜在的应用价值。

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