石墨烯載Pd復(fù)合催化劑材料的制備及其對甲酸電催化特性.pdf

1、南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文石墨烯載Pd復(fù)合催化劑材料的制備及其對甲酸電催化特性姓名：楊蘇東申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：張校剛2012-04石墨烯載P d 復(fù)合催化劑材料的制備及其對甲酸電催化特性了載體材料的導(dǎo)電性，提高了P d 納米顆粒的分散性，其平均粒徑約為4 m n 。電化學(xué)測試表明，與P d 瓜G O 和P 抑P y 相比，當加入的呲咯單體與G O 的質(zhì)量比為1 ：2 時，P d ／P P ) ，- R G O

2、 催化劑獲得最好的催化活性。這為解決改善石墨烯載體導(dǎo)電性的同時，提高納米粒子在其表面分散性的問題提供了有效解決的辦法。4 ．采用一步高溫有機液相法，以N 一甲基吡咯烷酮為溶劑和還原劑，合成了單分散鈀納米顆粒．石墨烯催化劑，詳細分析了實驗條件對鈀納米粒子生長的影響，對其生長機理進行了分析，確認了氧化石墨、油胺、正三辛基膦共同作用是形成這種結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，并考察了其作為催化劑對甲酸氧化的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，P d 納米粒子大小均一的分散在石墨

3、烯載體表面，其平均粒徑約為3 ．8 啪。研究發(fā)現(xiàn)，該催化劑用于甲酸氧化的催化活性是商業(yè)碳載P d 的1 ．4 倍，同時具有較高的抗C O 中毒的能力。在此基礎(chǔ)上，采用同樣的方法，合成了枝晶狀鈀納米顆粒．石墨烯催化劑，發(fā)現(xiàn)氧化石墨中的官能團是形成這種結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，其起到了表活劑模板的作用，當加入還原后的石墨烯，只能得到球形的鈀納米顆粒。電化學(xué)測試表明，催化劑對甲酸氧化的活性是石墨烯載P d 球形顆粒催化劑的1 ．5 倍，同時抗C o 中毒的

4、能力得到了提高。5 ．采用高壓有機液相法，以N 一甲基吡咯烷酮為溶劑，兩步法制備了納米方塊鈀結(jié)構(gòu)一石墨烯催化劑，合成的鈀納米方塊結(jié)構(gòu)尺寸分布窄且形貌均一，其平均粒徑約為8 m ，詳細分析了實驗條件對鈀納米方塊生長的影響，確認了I ’是形成這種結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，同時，通過改變表面控制劑，制備了球形鈀納米粒子．石墨烯催化劑，對比研究了該催化劑對甲酸的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，納米方塊鈀．石墨烯催化劑對甲酸的催化活性是納米球形鈀納米粒子．石墨烯催化劑的