多角体蛋白辅助合成铂和钯纳米材料及性能研究

发布时间：2017-11-06 02:17

  本文关键词：多角体蛋白辅助合成铂和钯纳米材料及性能研究

  更多相关文章： 多角体蛋白 纳米材料 电催化活性 氧还原 对硝基苯酚还原

【摘要】：铂族金属因具有独特的物理、化学性质而倍受关注,特别是当其尺寸减小到纳米级别时,由于纳米效应的存在,会大大增强其在各类反应中的催化活性。在燃料电池中,无论作为阳极催化材料还是阴极催化材料,铂族金属纳米线网有着优异的催化活性;而且在催化对硝基苯酚等有机反应方面,铂族纳米粒子也具有很高的活性。本实验采用的是一种无毒无害,操作简单,耗能小的绿色合成方法。采用较低浓度的多角体蛋白溶液,利用其生物结构的特点来引导调控制备纳米材料。并对得到的样品进行一系列表征分析。测试了合成的纳米材料在电催化甲醇,乙醇氧化反应和氧还原反应中的催化活性,以及在对硝基苯酚还原反应中的催化活性。其具体的研究内容如下:1.利用多角体蛋白合成铂和钯纳米材料,并对其进行表征。2.在酸性环境下,考察了铂纳米线网电催化甲醇氧化活性。实验结果表明,铂纳米线网对甲醇的氧化峰电流密度为0.53 mA·cm-2,比商业碳载铂高出2.3倍;此外还使用铂纳米线网进行催化氧还原测试,且铂纳米线网对于氧还原反应的起始电位比商业碳载铂正移了17 mV。3.所制备的钯纳米材料在碱性条件下,采用循环伏安法分别进行了甲醇和乙醇的电催化活性测试;并采用计时电流法考察了其催化活性的稳定性,结果都与商业碳载钯进行对比。在两种催化反应中,所制备的钯纳米材料都具有比商业碳载钯更高的氧化电流密度,更缓慢的衰减速度和更高的剩余电流密度。且钯纳米线网具有更高的电催化活性。4.所制备的钯纳米材料负载到碳纳米管上,进行了常温下催化对硝基苯酚还原反应测试。结果显示,无论首次反应完全时间,还是多次反应后催化剂活性降低的程度,钯纳米线网均大于钯纳米粒子。因此钯纳米粒子具有更高的催化对硝基苯酚反应活性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36

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本文编号：1146906