多孔二元金屬材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、多孔材料的顯著優(yōu)點(diǎn)是具有大的比表面積，可為吸附和催化提供大量位點(diǎn)，因而在清潔和催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。氫氣泡模板法是一種用于制備微納米多孔金屬的電化學(xué)方法，該法具有簡單易行的特點(diǎn)。本研究以氫氣泡模板法為基礎(chǔ)制備新型微納米多孔金屬催化劑。
　　本文首先研究了氫氣泡模板法中添加劑、沉積時(shí)間和沉積電流密度對多孔銅形貌和結(jié)構(gòu)的影響，通過向沉積液(0.2MCuSO4+1MH2SO4)中添加不同的離子，制備出了玉米芯狀（無添加劑）、苞狀

2、(添加BTA)和雪松狀（添加KCl+K2SO4+NH4Cl）多孔銅簇。隨著沉積時(shí)間的延長，沉積電流密度的增大，玉米芯狀和雪松狀三維多孔結(jié)構(gòu)層數(shù)增加，韌帶逐漸致密，枝晶稍有粗化，苞狀銅簇苞枝晶有所增大。沉積出的多孔銅對于偶氮染料直接藍(lán)15具有明顯的催化降解能力，且銅簇形貌、降解溫度、PH值、雙氧水濃度、銅簇質(zhì)量和直接藍(lán)15濃度對降解效率均有顯著影響。
　　其次，本文通過氫氣泡模板法制備了微納米多孔金簇，研究了沉積溫度和沉積時(shí)間對多孔

3、金簇形貌、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。隨著沉積時(shí)間的延長和沉積溫度的提高，樣品的三維多孔結(jié)構(gòu)層數(shù)增加，韌帶逐漸致密，枝晶密度增大。在堿性和中性條件下，所有樣品均有明顯的葡萄糖催化效果，在25℃下沉積300s的樣品，其催化效果最佳，堿性條件下正向掃描時(shí)的葡萄糖的氧化峰位于0.492V(vs Hg/HgO)處，中性條件下正向掃描時(shí)的氧化峰位于0.405V(vs Ag/AgCl)。
　　最后，本文結(jié)合氫氣泡模板法和濕化學(xué)方法，制備了以多孔銅

4、簇為模板的Au-Cu雙金屬復(fù)合材料，用于葡萄糖的催化氧化。研究了置換時(shí)間、置換反應(yīng)溶劑和模板形貌對雙金屬催化劑的形貌、成分以及催化性能的影響。研究表明，置換后樣品的多孔結(jié)構(gòu)均在一定程度上發(fā)生坍塌，枝晶逐漸退化。多孔結(jié)構(gòu)和枝晶結(jié)構(gòu)的劣化隨置換時(shí)間的延長而加深，金含量隨置換時(shí)間的增加而增加。而置換后所得樣品對堿性溶液中葡萄糖氧化的催化效果則在置換時(shí)間為5分鐘時(shí)達(dá)到最佳。置換溶劑中乙二醇的加入可以降低置換速度，在一定程度上延緩結(jié)構(gòu)劣化。純乙二