電化學(xué)置換法合成PtAgAu空心納米顆粒及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、多金屬空心納米材料較大的比表面積、較小的密度以及在同一納米顆粒中不同的原子之間的電子協(xié)同作用使得其在生物成像、光熱治療以及能量存儲等方面有很好的應(yīng)用前景。鉑基多金屬空心納米材料在燃料電池方面有很重要的應(yīng)用。目前普遍使用的鉑基空心納米材料的合成方法為電化學(xué)置換法(galvanicreplacement)。Au納米顆粒的形貌豐富但是比較穩(wěn)定難以被其他金屬鹽氧化。我們選擇以Au@Ag核殼納米顆粒為模板，通過Au、Ag之間的電荷轉(zhuǎn)移來降低Au的

2、電極電勢促進(jìn)其氧化來制備多金屬空心納米材料。我們通過電化學(xué)置換法合成了不同形貌的PtAgAu空心納米顆粒，對反應(yīng)過程和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討，并通過甲酸氧化對其電催化性能進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、在CTAB存在條件下，Au@Ag核殼納米棒與K2PtCl4發(fā)生電化學(xué)置換反應(yīng)(galvanic replacement)，生成高質(zhì)量的PtAgAu納米管。在此過程過中，Ag殼與Au核都與K2PtCl4發(fā)生電化學(xué)置換反應(yīng)。通過透射

3、電子顯微鏡(TEM)照片發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物的形貌演變過程為Au@PtAg搖鈴結(jié)構(gòu)、兩端空心的Au@PtAgAu納米棒、PtAgAu納米管。通過一系列的對照實(shí)驗(yàn)證明了該反應(yīng)中的氧化劑為K2PtCl4,并非溶解在溶液中的氧氣。Ag殼的存在以及其與Au納米棒核的接觸作用在Au核與K2PtC14的置換反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用，XPS光譜證明了電荷從Au向Ag轉(zhuǎn)移，降低了Au納米棒核的電極電勢并促進(jìn)了其氧化，我們通過對照實(shí)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。我們通過甲酸氧化