發(fā)布時(shí)間：2017-08-11 03:13

  本文關(guān)鍵詞：PtPd合金納米材料的合成及其催化特性

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【摘要】：近年來,以液態(tài)醇類為燃料的直接醇類燃料電池由于其高效、清潔等優(yōu)點(diǎn)受到了人們的廣泛關(guān)注。然而,將醇類直接電化學(xué)氧化比較困難,因此需要高催化活性及穩(wěn)定性的催化劑。Pt金屬以其優(yōu)異的催化性能而受到人們的廣泛關(guān)注。但是Pt的價(jià)格昂貴,為了降低成本同時(shí)增強(qiáng)Pt金屬的催化性能人們通常合成Pt基二元及多元金屬催化劑。PtPd雙金屬催化劑以其優(yōu)異的催化性能被人們所熟知。目前合成的PtPd雙金屬納米材料有合金結(jié)構(gòu)和核殼結(jié)構(gòu),其中合金結(jié)構(gòu)比核殼結(jié)構(gòu)有更好的催化性能。基于此,本論文制備了形貌可控的PtPd合金材料,研究了其電催化性能和化學(xué)催化性能。具體的研究內(nèi)容如下：1.以PVP為穩(wěn)定劑,KI為形貌控制劑,用乙二醇(EG)還原氯鉑酸和氯鈀酸,合成了一系列質(zhì)量比例不同的PtPd合金催化劑。通過調(diào)節(jié)聚乙烯吡咯烷酮(PVP),EG和KI的含量研究其形貌變化。利用透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、X射線衍射能譜(XRD)衍射等對(duì)其形貌以及組成進(jìn)行了系統(tǒng)的表征,并研究了其生長機(jī)理。2.以甲醇為目標(biāo)分子,系統(tǒng)研究PtPd合金納米催化劑的電催化特性。研究發(fā)現(xiàn)：不同質(zhì)量比例的PtPd合金納米材料對(duì)甲醇具有不同的電催化氧化活性。并且隨著Pt含量的減少,PtPd合金納米催化劑對(duì)甲醇催化的質(zhì)量歸一化活性和面積歸一化活性變化趨勢(shì)一致,都是先增大再減小,并且Pt65Pd35催化劑具有最好的電催化性能,是商業(yè)Pt/C催化劑的4.5倍。3.以對(duì)硝基苯酚為目標(biāo)分子,研究了不同比例的PtPd合金納米催化劑對(duì)對(duì)硝基苯酚還原為對(duì)氨基苯酚的催化性能。研究發(fā)現(xiàn)：具有不同質(zhì)量比的PtPd合金對(duì)對(duì)硝基苯酚的催化性能不同。催化性能隨著合金材料中Pd含量的增多而提高,Pt34Pd66具有最好的催化性能。
【關(guān)鍵詞】：PtPd合金 甲醇 電催化 對(duì)硝基苯酚
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;O643.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 納米材料9-13
• 1.1.1 貴金屬納米材料10
• 1.1.2 Pt基復(fù)合金屬催化劑10-12
• 1.1.3 Pd基復(fù)合金屬催化劑12-13
• 1.2 PtPd金屬納米材料13-15
• 1.2.1 PtPd金屬納米材料的合成13-14
• 1.2.2 PtPd金屬納米材料在燃料電池中的應(yīng)用14-15
• 1.3 直接甲醇燃料電池15-16
• 1.4 本文構(gòu)思16-18
• 第2章 PtPd納米材料的合成及表征18-32
• 2.1 前言18-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分19-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器19-20
• 2.2.3 玻璃儀器處理20
• 2.2.4 PtPd雙金屬納米結(jié)構(gòu)的合成20-21
• 2.2.5 單金屬納米材料的合成21
• 2.3 結(jié)果與討論21-31
• 2.3.1 PtPd雙金屬納米的表征21-26
• 2.3.2 PtPd雙金屬納米結(jié)構(gòu)形貌的影響因素26-29
• 2.3.3 PtPd雙金屬納米結(jié)構(gòu)的生長機(jī)理29-30
• 2.3.4 單金屬納米材料的表征30-31
• 2.4 小結(jié)31-32
• 第3章 PtPd復(fù)合材料對(duì)甲醇的電催化氧化32-42
• 3.1 前言32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分32-34
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器32-33
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑33
• 3.2.3 催化劑的制備33
• 3.2.4 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)33-34
• 3.3 結(jié)果與討論34-41
• 3.3.1 商業(yè)Pt/C對(duì)堿性甲醇的電催化氧化34-35
• 3.3.2 PtPd合金納米材料對(duì)堿性甲醇的電催化氧化35-41
• 3.4 小結(jié)41-42
• 第4章 PtPd納米合金對(duì)對(duì)硝基苯酚的催化42-48
• 4.1 前言42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分42-43
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑42
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器42-43
• 4.2.3 對(duì)硝基苯酚的催化還原43
• 4.3 結(jié)果與討論43-47
• 4.4 小結(jié)47-48
• 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-63
• 附錄 攻讀學(xué)位期間論文發(fā)表情況63-64
• 致謝64-65

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本文編號(hào)：653942