新型鉑基雙金屬納米材料的制備及其電催化性能研究.pdf

1、直接醇類燃料電池(DAFCs)因其高效、便捷、安全、環(huán)保等諸多優(yōu)點在眾多領域中得到了廣泛應用。目前，DAFCs主要以純Pt或Pt基雙金屬納米材料作為其電極反應催化劑。催化劑的催化活性和穩(wěn)定性是燃料電池性能的重要決定因素，各國科學家都致力于設計和制備催化性能優(yōu)良的納米材料。由于納米材料催化性能與其形貌、尺寸、組分和晶體結(jié)構(gòu)等密切相關，因此，本論文旨在提高催化劑的催化活性和穩(wěn)定性，可控合成不同形貌、結(jié)構(gòu)、組分的Pt基雙金屬納米材料。主要內(nèi)容

2、如下:
　　(1)利用乙二醇為還原劑和十二烷基硫酸鈉(SDS)為軟模板劑，通過簡單溫和的一鍋溶劑熱法制備了空心核殼Ag@Pt納米球／還原氧化石墨烯(RGO)(hAg@Pt-RGO)。實驗表明H2PtCl6和HAuCl4的摩爾比、SDS的量、GO和反應溫度對最終納米復合材料的形成具有重要的影響。所制備的hAg@Pt-RGO在堿性介質(zhì)中對乙二醇氧化反應表現(xiàn)出優(yōu)良的電催化活性和穩(wěn)定性。
　　(2)以H2PtCl6和RuCl3為前驅(qū)

3、體，氯代十六烷基吡啶(HDPC)為形貌導向劑，通過簡單的溶劑熱法合成了枝狀PtRu納米晶體/RGO（PtRu-RGO）。通過觀察枝狀PtRu納米晶體的形貌和結(jié)構(gòu)，我們將其形成機理歸納為納米粒子的定向連接和納米枝的自組裝。電化學實驗表明該納米復合材料在堿性介質(zhì)中對乙二醇氧化反應表現(xiàn)出比Pt-RGO和商業(yè)PtRu/C更高的催化活性和更好的穩(wěn)定性。
　　(3)以H2PtCl6和HAuCl4為前驅(qū)體，葡萄糖胺為小分子形貌調(diào)控劑和還原劑，在

4、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下，通過簡單的水溶液法合成了爆米花狀PtAu納米晶體。利用超聲波分散，將該晶體進一步負載于RGO上制備得到了爆米花狀PtAu-RGO復合材料。該材料在氧氣還原反應和甲醇氧化反應中表現(xiàn)出比Pt-RGO和商業(yè)Pt/C更好的催化性能。
　　(4)以Pt(acac)2和Co(acac)3為前驅(qū)體，HDPC為形貌導向劑和模板劑，油胺為還原劑和反應溶劑，通過簡單的一步溶劑熱法合成了花狀Pt3Co納米粒子。實驗表明該

5、納米材料與實心Pt3Co納米粒子和商業(yè)Pt黑相比在酸性介質(zhì)中對氧氣還原反應和甲醇氧化反應表現(xiàn)出更好的催化性能。優(yōu)良的催化性主要由于其多孔三維連接結(jié)構(gòu)、大的比表面積、Pt和Co的配體效應和雙功能機理。
　　(5)以Pt(acac)2和Pd(acac)2為前驅(qū)體，1-十二烷基-3-甲基咪唑溴鹽為形貌導向劑，油胺為還原劑和溶劑，通過簡單的一步溶劑熱法合成花狀PdPt納米粒子。利用物理表征技術(shù)詳細地對材料的形貌、結(jié)構(gòu)和組成等性質(zhì)進行了研究