鈀-石墨烯催化劑的制備與應用研究.pdf

1、石墨烯及其復合材料具有廣泛的應用前景，可以應用于電子器件、超級電容、傳感器、太陽能電池材料等。實現(xiàn)可控制備石墨烯復合材料，對其應用推廣具有重要的意義。目前，在制備石墨烯復合材料時，化學法制備的功能化石墨烯應用最多，而這種石墨烯表面含有隨機分布的多種含氧官能團，結構并不單一，這就給石墨烯復合材料的可控制備帶來了很多問題。金屬離子與石墨烯表面的官能團存在較強的相互作用，我們也可以利用這種相互作用影響晶體成核和成長過程，從而對石墨烯復合材料的

2、結構和粒徑分布進行調控。本論文嘗試尋找一種不使用分散劑、穩(wěn)定劑的方法，利用鈀離子與石墨烯載體的相互作用，在石墨烯表面制備結構、尺寸、分布可控的鈀納米顆粒，探索催化劑結構、尺寸對CO氧化反應活性的影響及反應機理。
　　論文首先考察了等離子體還原、氫氣還原和化學還原三種方法制備的鈀-石墨烯復合物結構特征，通過Raman、XPS及密度泛函理論計算（DFT），證明石墨烯表面的含氧官能團與鈀原子具有較強的相互作用，在鈀顆粒的接觸面很容易形成

3、PdOx，這對不同方法制備的復合物結構具有重要影響，并使制得的復合物具有更好的穩(wěn)定性。通過TEM、HRTEM、XRD等表征，證明這3種方法在石墨烯表面制得的鈀納米顆粒分別為孿晶、單晶和多晶結構。石墨烯復合物的制備方法及金屬負載量對CO氧化性能都有很大的影響，并通過氫氣還原控制實驗確認鈀-石墨烯催化劑中的活性中心為Pd0，且催化反應具有良好的穩(wěn)定性。
　　最后，對鈀-石墨烯催化劑催化CO氧化反應的動力學測試，用理論計算的方法探討了反