彈性應(yīng)變工程利用彈性應(yīng)變可以改變材料的物化(如磁性、超導(dǎo)、催化等)性能,作為材料與化學(xué)的交叉領(lǐng)域,近年來引起科學(xué)家們極大關(guān)注~([1])。Pt是公認(rèn)的最好電化學(xué)催化劑,本文采用濕法化學(xué)熱注射和氣液界面自組裝的方法,在NiTi形狀記憶合金表面制備鉑納米粒子薄膜,利用NiTi基底對(duì)自組裝Pt納米粒子薄膜實(shí)現(xiàn)壓、拉應(yīng)變,采用差示掃描量熱儀、掃描電鏡、高分辨透射電鏡、X射線衍射儀及X射線光電子能譜儀(XPS)等,對(duì)鉑納米粒子薄膜電化學(xué)性能的調(diào)控進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下:本論文利用濕法化學(xué)中的熱注射法成功合成均一的鉑納米粒子,其表面具有油酸配體包覆,平均直徑約為11.3 nm。同時(shí),利用氣液界面自組裝方法制備納米粒子尺寸均勻,單分散性良好的單層長(zhǎng)程有序薄膜。此外,利用NiTi記憶合金基體的雙程形狀記憶效應(yīng)對(duì)具有油酸配體包覆的自組裝Pt納米粒子薄膜施加應(yīng)變,使薄膜分別產(chǎn)生了1.4%的壓應(yīng)變和0.5%的拉應(yīng)變。納米粒子間距分別減少3.69%和增加0.02%。研究發(fā)現(xiàn),自組裝納米膜中鉑粒子間距的改變使其電子傳輸速率發(fā)生變化,從而改變電催化性能。其中,Pt納米粒子間距的減小增強(qiáng)其氧還原反應(yīng)性能,Pt納米粒子間距的增大弱化氧還原反應(yīng)性能。同時(shí),Pt納米粒子間距的減小使得析氫反應(yīng)和析氧反應(yīng)的起始電位和相對(duì)于電極面積的電流密度增大,酸性環(huán)境下電流密度增加2.12倍,堿性環(huán)境下為2.27倍。相反,Pt納米粒子間距的增大使得析氫反應(yīng)和析氧反應(yīng)的起始電位和同一電位下的電流密度減小。
【學(xué)位單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O643.36;TQ116.2
【部分圖文】：

圖 1.1 氧化鐵納米片的透射圖和原子探針顯微鏡圖[40]Fig. 1.1 TEM and AFM of the nanosheets單層原子金屬納米結(jié)構(gòu)。此外，Huang 等人開發(fā)了一種新興的合成方法，用一系列金屬氧化物納米片[42]，例如 TiO2，ZnO，Co3O4，WO3，F(xiàn)e3O4和 MnO 1.2d-f）。二氧化鈦納米片的尺寸為大約為 200 納米，而 ZnO，Co3O4和 WO寸可達(dá) 1-10 mm。類似地，這些金屬氧化物納米片的厚度在 1.6 至 5.2 nm 之，相當(dāng)于單層的 2-7 個(gè)堆疊層。

圖 1.1 氧化鐵納米片的透射圖和原子探針顯微鏡圖[40]Fig. 1.1 TEM and AFM of the nanosheets納米結(jié)構(gòu)。此外，Huang 等人開發(fā)了一種新興的合化物納米片[42]，例如 TiO2，ZnO，Co3O4，WO3，氧化鈦納米片的尺寸為大約為 200 納米，而 ZnO，mm。類似地，這些金屬氧化物納米片的厚度在 1.6的 2-7 個(gè)堆疊層。

非層狀結(jié)構(gòu)的二維納米材料的應(yīng)用超薄 2D 納米材料已被證明是工程中用于各種催化應(yīng)用的高效催化劑。下面此類材料的相關(guān)應(yīng)用和應(yīng)用所對(duì)應(yīng)的研究?jī)?nèi)容。（1）有機(jī)催化反應(yīng)Duan 等人研究表明單層銠納米片是催化氫化和加氫甲酰化反應(yīng)的高效催化圖 1.3a，b）。PVP 包覆的銠納米片在接近室溫（30℃）的環(huán)境下經(jīng)過 4 小到大于 99.9％的轉(zhuǎn)化率。持續(xù)時(shí)間為 1 小時(shí)的催化活性分別比銠納米顆粒 Rh/C 的催化活性高 7 倍和 4 倍。對(duì)于加氫甲酰化反應(yīng)，在溫和的反應(yīng)條件下 包覆的銠納米片也同樣顯示出對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的優(yōu)異催化活性和高選擇性。卓化性能使超薄銠納米片成為催化有機(jī)反應(yīng)中非常有前景的催化劑。眾所周知原子比是催化中的關(guān)鍵因素。由于銠納米片的單層特征，其表面銠原子的 100％。因此，大大增強(qiáng)的催化活性可歸因于銠納米片中銠原子的完全暴露
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本文編號(hào)：2891830