Pd-PANI納米復(fù)合材料的溶致液晶模板合成及其電化學(xué)行為的研究.pdf

1、以氯化鈀、苯胺為原料，構(gòu)建鹽水、環(huán)己烷、表面活性劑和助表面活性劑四元體系，采用溶致液晶為模板，借助普通市售節(jié)能燈的光熱作用，溫和條件下制備鈀/聚苯胺(Pd/PANI)納米復(fù)合材料。用FESEM、HRTEM、SAED、XRD、FT-IR、UV-vis、EDS分別對(duì)合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征，研究了實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)對(duì)Pd/PANI納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌的影響，并系統(tǒng)研究了Pd/PANI納米復(fù)合材料修飾玻碳電極對(duì)乙醇、甲烷的電催化氧化行為。

2、
　　(1)采用溶致液晶模板法輔助可見(jiàn)光制備出了Pd/PANI納米復(fù)合材料，考察了氯化鈀(PdCl2)與苯胺(An)的摩爾比和功率密度對(duì)Pd/PANI納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與形貌的影響。當(dāng)PdCl2和An物質(zhì)的量的比為1∶8且功率密度為31.75×102μw/cm2時(shí)，得到了具有良好單分散性的?？蚉d/PANI納米復(fù)合材料，其平均直徑為320nm，其中Pd納米粒子的粒徑為(24±1)nm，均勻分散在PANI基體中。
　　(2)分

3、別考察了不同條件制備的Pd/PANI納米復(fù)合材料對(duì)乙醇的電化學(xué)行為，當(dāng)PdCl2和An物質(zhì)的量的比為1∶8且功率密度為31.75×102μw/cm2時(shí)，所得到的?？蚉d/PANI納米復(fù)合材料對(duì)乙醇的電催化效果最佳。通過(guò)考察循環(huán)伏安曲線可知，正向掃描過(guò)程中在-0.475V附近出現(xiàn)第一個(gè)氧化峰，回歸過(guò)程中在-0.308V附近出現(xiàn)第二個(gè)氧化峰，并在-0.308V處出現(xiàn)較大的單峰，相應(yīng)的質(zhì)量活性為549Ag-1，這表明該材料作為陽(yáng)極催化劑對(duì)乙

4、醇具有較高電催化活性。其對(duì)應(yīng)的正向掃描峰值與反向掃描的峰值的比(If/Ir)為1.93，這表明Pd/PANI對(duì)乙醇的電催化活性較高，且抗中毒能力也較好。通過(guò)考察計(jì)時(shí)電流曲線可知，Pd/PANI納米復(fù)合材料在4000s后，催化活性剩余12.9％，與市場(chǎng)常用催化劑（如含20wt％Pd的VulcanXC-72）活性的衰變相比要明顯降低，這表明Pd/PANI納米復(fù)合材料在堿液中對(duì)乙醇具有穩(wěn)定的電催化活性。因此，Pd/PANI納米復(fù)合材料是一種比

5、較有前景的、可以用于堿性燃料電池的陽(yáng)極催化劑。
　　(3)分別考察了不同條件制備的Pd/PANI納米復(fù)合材料對(duì)甲烷的電化學(xué)行為，當(dāng)PdCl2和An物質(zhì)的量的比為1∶8且功率密度為31.75×102μw/cm2時(shí)，所得到的?？蚉d/PANI納米復(fù)合材料對(duì)甲烷的電催化效果最佳。通過(guò)考察循環(huán)伏安曲線可知，在峰位-0.022V處出現(xiàn)了較為明顯的還原峰，在峰位0.478V處出現(xiàn)了比較強(qiáng)且廣泛的氧化峰，并且隨著掃描速率的增加，該樣品Pd/P