【摘要】：Pd基催化劑由于對(duì)醇類有機(jī)小分子具有良好的催化性能,近年來引起人們廣泛的關(guān)注。通過對(duì)Pd基催化材料進(jìn)行形貌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及摻雜引入其他元素,可以在材料催化性能提升的同時(shí),還能有效地降低成本,有望成為在醇類燃料電池領(lǐng)域替代Pt基催化劑的材料。本文第一部分通過CO小分子對(duì)Pd的限域作用,在Pd特定晶面發(fā)生吸附生成片狀Pd基材料,并通過引入H2創(chuàng)新性合成PdNiHx、PdCoHx金屬氫化物。實(shí)驗(yàn)以Pd(acac)2、Ni(acac)2或Co(acac)2為原料,在一定壓力H2氣氛下,于油胺中制備合成多元金屬花狀納米片。油胺在該反應(yīng)體系中作為溶劑和表面活性劑;H2作為體系的還原劑并提供H源;Mo(CO)6提供CO源的同時(shí),分解產(chǎn)生的Mo還與其他過渡金屬元素共同作用實(shí)現(xiàn)對(duì)Pd基材料地氫化。實(shí)驗(yàn)表明Mo對(duì)氫化物的形成有決定性的作用。乙醇氧化性能測(cè)試表明Pd2CoHx在1M KOH+1M CH3CH2OH中質(zhì)量活性達(dá)到8.0 A/mg,是商業(yè)Pt/C的7.3倍;If/Ib=5.2,抗毒化能力是商業(yè)Pt/C的3倍。表明該材料對(duì)乙醇分子有非常出色的催化活性及抗毒化能力。第二部分在油胺體系內(nèi),通過向Pd中摻雜Cu、Mo過渡金屬,合成出PdCuMo多枝狀納米花。XRD表明該體系內(nèi)其他反應(yīng)條件不變通過改變Pd/Cu比,材料形貌及物相結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生較大變化。隨著銅源量的提升將使材料由合金結(jié)構(gòu)向異質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,繼續(xù)提升銅源引入量異質(zhì)結(jié)構(gòu)又會(huì)發(fā)生部分合金化生成類異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料。這種結(jié)構(gòu)的變化對(duì)催化材料的反應(yīng)活性有較明顯的影響。我們將材料應(yīng)用于乙醇氧化反應(yīng),發(fā)現(xiàn)Pd1Cu1Mo材料由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)以及元素配比展現(xiàn)了最高的催化性能,達(dá)到8.5 A/mg,是商業(yè)Pt/C的7.7倍,表現(xiàn)出對(duì)乙醇氧化反應(yīng)優(yōu)異的催化性能;并且If/Ib=9,是商業(yè)Pt/C的5.3倍,展示了該材料非常優(yōu)秀的抗毒化能力。
【圖文】：

１－１邋（ａ，邋ｂ）邋Ｐｄ圖；（ｃ）邋Ｐｄ納米線的高分辨圖；（ｄ，ｅ）邋Ｐｄ納米線的高分辨逡逑高角環(huán)形暗場(chǎng)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋（ａ，ｂ）邋ＴＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ邋Ｐｄ邋ｎａｎｏｗｉｒｅｓ；邋（ｃ）邋ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ＢＦ－ＳＴＥＭ邋ｉｍａｇｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｐｄ邋ｎａｎｏｗｉｒｅｓ；逡逑（ｄ，ｅ）邋ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｐｄ邋ｎａｎｏｗｉｒｅ逡逑

＆逡逑ｕ一… 匿逡逑圖１－１邋（ａ，邋ｂ）邋Ｐｄ納米線的電鏡圖；（ｃ）邋Ｐｄ納米線的高分辨圖；（ｄ，ｅ）邋Ｐｄ納米線的高分辨逡逑高角環(huán)形暗場(chǎng)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋（ａ，ｂ）邋ＴＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ邋Ｐｄ邋ｎａｎｏｗｉｒｅｓ；邋（ｃ）邋ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ＢＦ－ＳＴＥＭ邋ｉｍａｇｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｐｄ邋ｎａｎｏｗｉｒｅｓ；逡逑（ｄ，ｅ）邋ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｐｄ邋ｎａｎｏｗｉｒｅ逡逑１．２．２雙元或多元Ｐｄ基金屬材料逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O643.36;TM911.4

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本文編號(hào)：2680132