本文關鍵詞：鉑基納米晶體的可控合成、表征及電催化劑性能研究

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【摘要】：隨著世界經濟的高速發(fā)展,人們對能源的需要也越來越大,而傳統(tǒng)石化燃料如煤、石油在使用過程中會產生一些大氣污染物對環(huán)境造成危害,且它們是不可再生資源,在地球上的儲量是有限的。所以尋找可持續(xù)、高效、清潔的能源是十分迫切和必要的,燃料電池作為未來能源儲存和轉換裝置的理想選擇,具有能量密度高、攜帶方便以及環(huán)境友好等特點。目前,Pt基納米催化劑廣泛應用于燃料電池催化劑,由于金屬Pt在地球上的儲量稀少和昂貴的價格限制了其大規(guī)模的使用,因此,在維持催化劑的活性和穩(wěn)定性的條件下,降低Pt的的含量從而降低燃料電池催化劑的成本是一個具有挑戰(zhàn)性的課題。本文以開發(fā)高活性和穩(wěn)定性的Pt基納米催化劑為目標,設計和制備出了幾種Pt基納米催化劑,并探究了其電催化性能。(1)通過水熱法制備出了表面亞2 nm的小島狀的PdPt、RhPdPt納米晶體,且其組成成分可控,由于其表面布滿了活性位點,在電催化性能的探究中發(fā)現,酸性條件下甲醇的電催化氧化,Pd50Pt50島狀納米晶體表現出優(yōu)于商業(yè)Pt黑的催化活性和穩(wěn)定性。堿性條件下的乙醇電催化氧化,Rh10Pd40Pt50和Pd50Pt50島狀納米晶體表現出優(yōu)于商業(yè)Pt黑的催化活性和穩(wěn)定性。(2)以抗壞血酸作為還原劑,十六烷基三甲基氯化銨作為表面活性劑,水作為溶劑,在85℃的條件下,成功的制備出了基于Pt的一元、二元、三元花狀納米晶體(Pt、PdPt、RhPt和RhPdPt)。其中PdPt的組成成分可以通過控制金屬前驅體的量來調節(jié),對乙二醇、丙三醇、乙醇和甲醇的電催化氧化,相比較商業(yè)化的Pt黑而言,PdPt花狀納米晶體展現出優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性。(3)制備出了RhPt花狀納米晶體,且其形貌不隨組成的改變而改變,對于甲醇的電催化氧化,RhPt花狀納米晶體都表現出優(yōu)于商業(yè)Pt黑的催化活性和穩(wěn)定性,并且RhPt花狀納米晶體氧化甲醇的峰電位較商業(yè)化的Pt黑而前移,其中Rh33Pt67花狀納米晶體氧化電位較商業(yè)化的Pt黑前移了110 mV。
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36

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本文編號：1240402