Pd在石墨烯基材料上的負(fù)載及其電催化性能研究.pdf

1、低溫燃料電池作為一種綠色，高效的能量轉(zhuǎn)化裝置，近年來受到人們廣泛的關(guān)注。然而貴金屬催化劑的低效率和高成本，限制了燃料電池的發(fā)展與商業(yè)化應(yīng)用。因此，如何更好地降低貴金屬用量，提高貴金屬的催化效率，具有極其重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。基于以上考慮，我們發(fā)展了一系列非常有效的合成策略，成功地在石墨烯以及WC/石墨烯上構(gòu)筑了小尺寸和高分散性的貴金屬Pd納米粒子，進(jìn)一步提高了貴金屬的催化效率，在燃料電池中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　 基于氧化石墨表

2、面豐富的含氧基團(tuán)對(duì)Pd納米粒子的穩(wěn)定作用，采用分步還原策略，在石墨烯上可控地合成了小尺寸高分散的Pd納米粒子。系列實(shí)驗(yàn)表明第一步還原過程中，含氧基團(tuán)的存在對(duì)Pd納米粒子的穩(wěn)定起到關(guān)鍵的作用。此外，研究了不同貴金屬含量的催化劑的形貌和性能，結(jié)果表明貴金屬的負(fù)載量，直接影響著Pd納米粒子的大小，分散性以及電催化氧化甲酸性能。
　　 利用石墨烯對(duì)Pd2+離子的還原能力，Pd2+離子被原位地還原為Pd納米粒子，引入甲酸溶液，在氧氣輔助下

3、，Pd納米粒子被刻蝕為Pd2+離子，同時(shí)又進(jìn)一步被還原為小尺寸的Pd納米粒子。我們深入的研究了Pd納米粒子的生長(zhǎng)機(jī)制，認(rèn)為氧刻蝕和甲酸還原的共同作用對(duì)石墨烯表面Pd納米粒子的分散性和尺寸變化至關(guān)重要，同時(shí)也深入的研究了Pd/石墨烯催化劑在電催化甲酸氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。
　　 采用水熱-高溫處理的方法，成功地合成了WC/GN復(fù)合體，并研究了WC在石墨烯表面的生長(zhǎng)。以WC/GN復(fù)合體為載體，擔(dān)載了貴金屬Pd納米粒子。研究表明Pd與WC