双金属纳米晶的制备及性能研究

发布时间：2017-12-17 10:21

  本文关键词：双金属纳米晶的制备及性能研究

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【摘要】：近年来,燃料电池由于其能高效将化学能转化为电能等优点,是解决当前能源危机问题的一种有效途径,受到人们的广泛关注。而电催化剂的活性高低直接关系到电池的效率。其中,贵金属催化剂,是燃料电池中应用广泛且性能优异的电催化剂,常用的主要有铂基纳米材料。但是贵金属铂的存储量有限且价格昂贵、易发生CO中毒等现象,大大影响了燃料电池的应用与发展。因此对于燃料电池的发展与应用来说,贵金属纳米材料催化性能的提高具有深远的实际意义。本论文主要研究高催化活性的双金属纳米催化剂的制备及其表现的电电化学性能。具体研究内容如下:1、钯铂合金纳米晶体的制备及其甲酸电催化氧化性能研究通过一步水热法,以无毒且弱还原性的果糖为还原剂,制备出钯铂合金纳米晶体且对其甲酸氧化进行研究,同时探讨其形成机理。当钯/铂原子比达到1:3,钯铂合金纳米晶体作为甲酸氧化的电催化剂的性能最佳,所测得的质量比活性为商业铂黑的2.1倍。2、一步法制备八面体钯铂纳米晶体及甲醇电催化氧化性能研究通过一个简单的一步法、无模板和无晶种的水热法制备出八面体Pd-Pt双金属合金纳米晶体。通过各种物理技术充分表征Pd-Pt纳米晶体的形态、组成和结构,从而证明纳米晶体为高度合金化的八面体纳米结构。基于实验观察,探讨和讨论了Pd-Pt双金属合金纳米晶体的形成和生长机制。另外,合成的Pd-Pt纳米晶体在碱性介质中用于甲醇氧化反应。Pd1Pt3表现出了最好的耐久性和其质量活性,分别是Pt黑和Pd黑色催化剂的3.4和5.2倍。3、绿色合成无表面活性剂的PdPt纳米枝/r GO用于碱性乙醇氧化反应采用一种绿色方法,用于合成表面洁净的PdPt纳米枝/还原氧化石墨烯,其中不需要调教表面活性剂或稳定剂。使用紫外光作为能量触发剂,甲醇作为还原剂,合成具有清洁、无残留物表面且没有任何添加剂的PdPt纳米枝。在所制备的纳米枝复合材料中,还原氧化石墨烯上Pd:Pt原子比例为1:2时的纳米枝复合物表现出最好的稳定性和耐久性,并且它们的质量活性分别是商业Pt/C和Pd/C催化剂的质量活性的2.0和2.4倍。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB383.1

【参考文献】

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本文编号：1299766