新型Pd基合金納米材料的制備及其電催化乙醇氧化應(yīng)用.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其它個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為((組)的研究成果，獲得(室的資助，在(名荔勘鴦瘍秒，課題專辦硒)課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn))實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(

2、簽名)：Ⅳ門1∥甲總年廠月％日摘要摘要貴金屬納米材料因其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，而被廣泛應(yīng)用于電子、催化、光學(xué)等領(lǐng)域。Pd基合金納米材料己成為研究的熱點(diǎn)，一方面，其可以發(fā)揮出多種金屬間的協(xié)同作用，表現(xiàn)出比單一Pd納米材料更加優(yōu)異的催化性能，另一方面，加入其它相對(duì)廉價(jià)的金屬能夠降低Pd納米材料的成本，提高了Pd金屬的利用率。研究表明，納米材料的性質(zhì)與其形貌和粒徑有很強(qiáng)的相關(guān)性。本文通過(guò)將置換反應(yīng)與共還原反應(yīng)相結(jié)合或采用生物模板如牛血清白蛋白(

3、BSA)、畢赤酵母菌體(Pfchm鼢幻，西＆脅，簡(jiǎn)稱PPCs)制備出新型Pd基合金納米材料，并應(yīng)用于電催化乙醇氧化反應(yīng)。首先，結(jié)合置換反應(yīng)與共還原反應(yīng)法，以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為保護(hù)劑，先用抗壞血酸(AA)還原AgN03前驅(qū)體，得到粒徑分布較窄的Ag納米顆粒，再以其為模板犧牲劑，加入Pd(N03)2，發(fā)生置換與共還原反應(yīng)，得到AgPd合金空心納米球。通過(guò)SEM、TEM、HRTEM、STEM、XRD、XPS等表征方法證實(shí)了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。

4、研究結(jié)果表明，金屬前驅(qū)體的摩爾比、反應(yīng)溶液中NaOH和PVP的濃度以及反應(yīng)溫度對(duì)空心納米球的形貌和粒徑影響很大。加入的NaOH會(huì)改變反應(yīng)溶液的pH，進(jìn)而影響AA烯醇式結(jié)構(gòu)向酮式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的快慢，實(shí)現(xiàn)對(duì)AA還原性的控制，進(jìn)一步影響產(chǎn)物的形貌和粒徑；PVP能夠有效阻止生長(zhǎng)過(guò)程中納米晶核的團(tuán)聚，有助于得到空心納米球；溫度影響還原反應(yīng)速率和晶體生長(zhǎng)速率，從而影響空心納米球的形貌和粒徑。在堿性條件下，將AgPd合金空心納米球應(yīng)用于電催化乙醇氧化反應(yīng)

5、，結(jié)果表明，空心納米球的粒徑對(duì)電催化乙醇氧化結(jié)果影響很大。制各條件為PVP24mM，NaOH75mM，反應(yīng)溫度為80oC時(shí)，得到的AglPdl合金空心納米球平均粒徑最小(514nm)，催化活性可高達(dá)29948mAm＆缸～。結(jié)合TEM和STEM對(duì)空心納米球的形成中間狀態(tài)進(jìn)行分析，并提出了空心納米球的形成機(jī)理，以制備的Ag納米顆粒為模板犧牲劑，與Pd(N03)2發(fā)生置換反應(yīng)，同時(shí)溶液中的AA共還原兩種金屬前驅(qū)體，在模板表面形成AgPd合金層