鈀/鉑基貴金屬納米晶在原位液相透射電子顯微鏡下的腐蝕研究
發(fā)布時間:2021-04-16 06:54
燃料電池是一種不經(jīng)過直接燃燒而在催化劑的作用下,將燃料(如氫氣,甲醇等)和氧氣混合發(fā)生氧化還原反應,以電化學反應方式將燃料的化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。開發(fā)這種綠色能源能優(yōu)化我國目前的能源使用結(jié)構,實現(xiàn)能源的可持續(xù)性發(fā)展,并能有效地緩解現(xiàn)有的環(huán)境污染問題,具有重要意義,F(xiàn)階段在質(zhì)子交換膜燃料電池中,無論是陰極反應還是陽極反應,均廣泛使用貴金屬鉑基催化劑。然而鉑昂貴的價格和有限的儲量制約著鉑基催化劑的大規(guī)模商業(yè)化應用。此外,鉑基催化劑在使用過程中,伴隨著電催化反應的進行會出現(xiàn)催化劑的形貌、結(jié)構以及組分因持續(xù)性的腐蝕而發(fā)生變化的現(xiàn)象,這進而導致催化活性降低。因此研制出具有高活性、高穩(wěn)定性和低鉑含量的催化劑對推動燃料電池的發(fā)展具有重要意義。原位液相透射電子顯微鏡技術,是近幾年發(fā)展起來的新興技術。它利用兩層電子束可透薄膜(Si Nx或石墨烯)來封裝少量液體,在兩芯片之間構建成液態(tài)環(huán)境微反應腔室。在透射電子顯微鏡下實現(xiàn)在靜態(tài)或流動液體環(huán)境下對納米材料及其在液相中化學反應過程的實時觀察和記錄。它借助于透射電子顯微鏡的高時間分辨率和高空間分辨率的特點,可以用來研究納米顆粒在液相中的動態(tài)變化并進一步分析其...
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
(a)Ag立方體納米顆粒和HAuCl4之間置換反應不同階段的示意圖
第一章 緒論O2是一種氧化性很強的溶劑,它在發(fā)生氧化作用時的反應方程式和氧勢如下所示:H2O2+ 2H++ 2e-→ 2H2O E0=1.763 V (vs. SHE)H2O2+ 2e-→ 2OH-E0=0.867 V (vs. SHE)上兩個反應中 H2O2的氧化還原電勢都比 Ag+/Ag (E0=0.7996 V)要高。論上可以用 H2O2來對 Ag 發(fā)生氧化腐蝕作用。Xia 等人設計了相關實先利用置換反應的方法制備出內(nèi)核為 Ag,外壁是 Au-Ag 合金的納米立后再向反應溶液中加入足量的 H2O2。實驗結(jié)果表明 H2O2能腐蝕掉內(nèi)核不能將外壁中的 Ag 給完全腐蝕掉。這有可能是因為在反應過程中形成或 Ag2O 這兩種副產(chǎn)物,繼而阻礙了外壁中 Ag 原子被繼續(xù)腐蝕。
第一章 緒論至最小值;之后,峰強度隨即增加,表明 Pd0被射電子顯微鏡圖也表明了反應中 Pd 納米顆粒應時間為 5min 時,樣品主要是 4-8nm 的立晶顆粒(圖 1-4c);當反應持續(xù)到 300 min 時成大小均一的 8nm 立方八面體(圖 1-4d);當面體又被腐蝕成 3 nm 的顆粒(圖 1-4e);隨寸為 10 nm 的顆粒(圖 1-4f)。與 Ag 納米顆粒也是在 Cl-/O2的共同作用下,孿晶顆粒優(yōu)米顆粒。
本文編號:3140959
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
(a)Ag立方體納米顆粒和HAuCl4之間置換反應不同階段的示意圖
第一章 緒論O2是一種氧化性很強的溶劑,它在發(fā)生氧化作用時的反應方程式和氧勢如下所示:H2O2+ 2H++ 2e-→ 2H2O E0=1.763 V (vs. SHE)H2O2+ 2e-→ 2OH-E0=0.867 V (vs. SHE)上兩個反應中 H2O2的氧化還原電勢都比 Ag+/Ag (E0=0.7996 V)要高。論上可以用 H2O2來對 Ag 發(fā)生氧化腐蝕作用。Xia 等人設計了相關實先利用置換反應的方法制備出內(nèi)核為 Ag,外壁是 Au-Ag 合金的納米立后再向反應溶液中加入足量的 H2O2。實驗結(jié)果表明 H2O2能腐蝕掉內(nèi)核不能將外壁中的 Ag 給完全腐蝕掉。這有可能是因為在反應過程中形成或 Ag2O 這兩種副產(chǎn)物,繼而阻礙了外壁中 Ag 原子被繼續(xù)腐蝕。
第一章 緒論至最小值;之后,峰強度隨即增加,表明 Pd0被射電子顯微鏡圖也表明了反應中 Pd 納米顆粒應時間為 5min 時,樣品主要是 4-8nm 的立晶顆粒(圖 1-4c);當反應持續(xù)到 300 min 時成大小均一的 8nm 立方八面體(圖 1-4d);當面體又被腐蝕成 3 nm 的顆粒(圖 1-4e);隨寸為 10 nm 的顆粒(圖 1-4f)。與 Ag 納米顆粒也是在 Cl-/O2的共同作用下,孿晶顆粒優(yōu)米顆粒。
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