负载型贵金属基复合纳米材料及其光电催化应用

发布时间：2022-12-23 01:16

　　贵金属基复合纳米材料,是通过将贵金属与其它不同类别的组分集成在一起,使得材料具有独特的物理化学特性,致使其在许多领域中都具有潜在的应用价值。其中,贵金属与半导体形成的复合纳米材料在光电催化领域表现出良好的催化性能,因此,其的合成与应用已经引起研究者们广泛的关注,并取得了很多重要的成果。尽管如此,目前贵金属-半导体复合纳米材料合成中仍然存在一些难题,如水相合成受到低浓度限制,有机相合成中产生的颗粒尺寸则较大。因此,发展更为简单高效的合成方式,并对材料形貌、尺寸和组成进行调控,充分利用复合体系组分间的耦合效应来提升其催化性能,仍然是该领域研究的关键。本论文以此为思路进行研究,取得的成果如下:（1）发展了一种在有机相中负载制备Ag2S-Pt纳米复合物（Ag2S-PtNCs/C）的方法。首先,将Ag+前驱体负载于活性炭载体上,紧接着,向反应体系中加入预先分散于甲苯中的硫,在载体的抑制作用下,反应得到尺寸约4 nnm的碳载Ag2S半导体纳米颗粒。然后,通过简单的液相还原法,向Ag2S纳米颗粒表面沉积贵金属铂（Pt）,成功制备得到碳基上均匀分散的尺寸小于5 nm的负载型核壳结构Ag2S-PtNCs... 

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 贵金属-半导体复合纳米材料概述
    1.2 贵金属-半导体复合纳米材料的液相制备与调控
        1.2.1 种子生长法
        1.2.2 模板法
        1.2.3 光诱导沉积
        1.2.4 伽伐尼置换反应
        1.2.5 柯肯达尔效应
        1.2.6 奥斯特瓦尔德熟化
    1.3 贵金属-半导体复合纳米材料在电催化中的应用
    1.4 贵金属-半导体复合纳米材料在光催化中的应用
    1.5 本文研究思路及内容
第二章 负载型Ag_2S-PtNCs/C复合纳米材料及其电催化应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 化学药品及试剂
        2.2.2 碳基上均匀负载的Ag_2S纳米颗粒的制备
        2.2.3 碳基上均匀负载的Ag_2S-Pt纳米颗粒的制备
        2.2.4 材料的表征
        2.2.5 材料的表面处理
        2.2.6 电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 碳基上均匀负载的Ag_2S纳米颗粒的表征
        2.3.2 碳基上均匀负载的Ag_2S-Pt纳米颗粒的表征
        2.3.3 商业Pt/C催化剂的表征
        2.3.4 电化学测试结果分析
    2.4 小结
第三章 其他负载型硫化物半导体-PtNCs/C复合纳米材料及其电催化应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 化学药品及试剂
        3.2.2 碳基上均匀负载的硫化物纳米颗粒的制备
        3.2.3 碳基上均匀负载的硫化物-Pt纳米颗粒的制备
        3.2.4 碳基上均匀负载的Au纳米团簇
        3.2.5 碳基上均匀负载的三元复合纳米颗粒Au-Ag_2S-Pt的制备
        3.2.6 材料的表征
        3.2.7 材料的表面处理及电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 碳基上均匀负载的硫化物纳米颗粒的表征
        3.3.2 碳基上均匀负载的硫化物-Pt复合纳米颗粒的表征
        3.3.3 碳基上均匀负载的Au纳米团簇的表征
        3.3.4 碳基上均匀负载的三元复合纳米颗粒Au-Ag_2S-Pt的表征
        3.3.5 负载型硫化物半导体-PtNCs/C复合纳米材料电化学测试结果分析
    3.4 小结
第四章 贵金属-氧化物半导体TiO_2复合纳米材料及其光催化应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 化学药品及试剂
        4.2.2 氧化物半导体TiO_2纳米颗粒的制备和调控
        4.2.3 复合纳米颗粒TiO_2-Ag的制备
        4.2.4 双金属复合纳米颗粒TiO_2-Ag/M (M=Au, Pd,Pt)的制备
        4.2.5 材料的表征
        4.2.6 光催化分解水制氢性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 氧化物半导体TiO_2纳米颗粒的表征
        4.3.2 复合纳米颗粒TiO_2-Ag的表征
        4.3.3 双金属复合纳米颗粒TiO_2-Ag/M (M=Au,Pd, Pt)的表征
        4.3.4 光催化分解水制氢测试结果分析
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录 符号表
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Pt-Containing Ag2S-Noble Metal Nanocomposites as Highly Active Electrocatalysts for the Oxidation of Formic Acid[J]. Hui Liu,Yan Feng,Hongbin Cao,Jun Yang.  Nano-Micro Letters. 2014(03)



本文编号：3724417