SiO-,2--Pt核殼結構和Pt球殼納米粒子有序陣列的制備及其譜學和電化學性質研究.pdf

1、納米結構有序陣列具有許多不同于本體材料的特殊性質，得到材料、化學、物理、生物、工程等眾多學科的廣泛關注。鉑族金屬由于催化活性高、性能穩(wěn)定被作為電催化劑廣泛應用于能源轉換、綠色合成等重要領域。研制鉑族金屬納米結構有序陣列材料是納米尺度電催化的熱點課題之一。 本論文以SiO2膠體晶體為模板，利用直流磁控濺射制備核殼結構納米粒子有序陣列，除去模板得到Pt納米球殼有序陣列，運用SEM，AFM，XRD，紫外可見反射光譜，透射紅外光譜，循環(huán)

2、伏安(CV)等多種方法表征和研究兩種納米結構有序陣列的譜學和電化學性質。取得了以下主要結果： (1)發(fā)展了用旋轉套膜法在Si片基底上制備SiO2膠體晶體的技術。以SiO2膠體晶體為模板，直流磁控濺射Pt，制備不同濺射時間τ的SiO2/Pt核殼結構納米粒子有序陣列；進一步用2wt％HF溶液溶解SiO2微球，制得Pt納米球殼有序陣列。 (2)電化學研究首次觀察到SiO2/Pt核殼結構納米粒子有序陣列電極在-0.21V(vs.

3、SCE)給出第三個氫吸附峰，發(fā)現其對甲醇電催化氧化的性能優(yōu)于本體Pt電極。以CO的吸附為探針反應，透射紅外光譜結果給出，隨著τ的增加，吸附態(tài)CO分子的紅外譜峰特征從增強紅外吸收演變?yōu)轭怓ano紅外光譜，最后轉變?yōu)檎＜t外吸收。 (3)與SiO2/Pt核殼結構納米粒子有序陣列的CV曲線不同，Pt納米球殼有序陣列電極的CV中，在電位-0.21V不出現第三個氫的吸附峰，其CV曲線具有本體Pt電極的CV特征，證明第三個氫的吸附峰對應Si

4、O2/Pt核殼結構納米粒子的特殊性質。研究發(fā)現Pt納米球殼有序陣列電極對甲醇的電催化氧化性能也優(yōu)于本體Pt電極。與SiO2/Pt核殼結構納米粒子有序陣列外紅外性質不同的是，隨τ的增加，吸附態(tài)CO的透射紅外譜峰特征從類Fano紅外光譜轉變?yōu)檎５募t外吸收。 (4)以SiO2膠體晶體為模板，循環(huán)伏安電沉積Pt薄膜，制備了孔狀有序結構Pt納米薄膜。結果表明，孔狀有序結構Pt納米薄膜具有良好的電化學性質，對甲醇電催化氧化的性能優(yōu)于本體P