鉑鈀雙金屬-石墨烯納米復(fù)合材料的可控合成及其電催化性能研究.pdf

1、貴金屬納米材料具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)與化學(xué)活性、催化和超導(dǎo)等特性，而具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的二元貴金屬納米材料除具有納米微粒的特性外，又存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的電子耦合和晶格應(yīng)變等效應(yīng)，使得二元貴金屬納米材料比單一貴金屬納米材料表現(xiàn)出更加優(yōu)異的光電催化特性。石墨烯具有良好的光學(xué)性質(zhì)、大的比表面積、良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，成為一種新穎的催化劑支撐材料，二元貴金屬/石墨烯納米復(fù)合材料不僅具有兩類材料的相關(guān)特性，而且通過兩者的協(xié)同作用還表現(xiàn)出一些新穎的功能

2、，目前在催化、傳感、生物醫(yī)學(xué)和治療、能量存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)換等方面得到了廣泛的研究和應(yīng)用，因此發(fā)展新的合成雙金屬/石墨烯納米復(fù)合材料具有重要意義。本論文發(fā)展了五種合成不同形貌的鉑鈀雙金屬/石墨烯納米復(fù)合材料的新方法，詳細(xì)研究了材料的形貌、組成、生長機(jī)理及其在電化學(xué)催化方面的應(yīng)用，具體內(nèi)容如下所述:
　　1.多級枝狀PtPd納米花環(huán)/石墨烯復(fù)合材料的合成及其電催化性能研究
　　以壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)為軟模板，采用簡單溫和的一步

3、溶液法合成了多級枝狀PtPd納米花環(huán)/石墨烯復(fù)合材料(PtPd/RGO)?？疾炝薔P-40用量和反應(yīng)時(shí)間對材料形貌的影響，討論了PtPd納米花環(huán)的形成機(jī)理。所合成的復(fù)合材料在催化甲醇和乙醇氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化活性和穩(wěn)定性。
　　2.枝狀Pt-on-Pd/石墨烯納米復(fù)合材料的合成及其氧還原性能研究
　　以NP-40作為生長導(dǎo)向劑，采用簡單的一步溶液法合成了枝狀Pt-on-Pd/石墨烯納米復(fù)合材料(Pt-on-Pd/RGO

4、)。在堿性介質(zhì)中，該復(fù)合材料對氧還原表現(xiàn)出增強(qiáng)的催化活性（起峰電位0.05 V，半波電位-0.15V，電子轉(zhuǎn)移數(shù)＞3.99）和更好的穩(wěn)定性。
　　3.PdPt@Pt納米環(huán)/石墨烯復(fù)合材料的合成及其電催化性能研究
　　在室溫條件下，以氯代十六烷基吡啶(HDPC)為形貌導(dǎo)向劑，通過簡單的一步濕化學(xué)共還原法制備了PdPt@Pt納米環(huán)/石墨烯復(fù)合材料（PdPt@Pt/RGO）。與PtPd/RGO、Pt/RGO、Pd/RGO、Pt黑和

5、Pt/C相比，所合成的復(fù)合材料在酸性介質(zhì)中對氧還原和乙醇的氧化都表現(xiàn)出較好的電催化活性。
　　4.多孔PtPd納米球/石墨烯復(fù)合材料的合成及其電催化氧化甲醇性能研究在室溫下，NP-40為軟模板，甲酸為還原劑，通過簡單的一步溶液法合成了多孔PtPd納米球/石墨烯復(fù)合材料(PtPd/RGO)。與Pd/C和Pt/C相比，所合成的復(fù)合材料對甲醇的氧化表現(xiàn)出較好的電催化活性和穩(wěn)定性。
　　5.空心Pt-Pd納米球/石墨烯復(fù)合材料的合成