在十八世紀,瓦特發(fā)明蒸汽機后,人類社會的第一動力就變成了通過燃燒煤炭獲得的蒸汽動力。自那以后,化石燃料的廣泛使用為人類社會的社會發(fā)展和工業(yè)制造提供了充足的動力。另外傳統(tǒng)的人工固氮方法也需要消耗大量的化石能源,同時排放出大量的溫室氣體,對環(huán)境造成了嚴重的污染。所以,隨著化石燃料的日益短缺、環(huán)境污染問題越來越嚴重,研發(fā)清潔高效的能源及新型固氮催化劑的呼聲越來越高。燃料電池因其可以綠色地將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能而吸引了廣泛的關(guān)注,尤其是直接乙醇燃料電池,具有高轉(zhuǎn)換率和高能量密度,是一種有潛力的能源。因而,我們致力于發(fā)展燃料電池催化劑和新型人工固氮電催化劑。近些年,貴金屬納米晶引起了廣泛的關(guān)注,因其具有優(yōu)異的催化性能,尤其是能源相關(guān)的電化學(xué)催化性能,是可以解決上述問題的材料之一。另外TiO2納米片具有二維結(jié)構(gòu)以及較大的表面積,易于調(diào)控其組成以便增強其電催化固氮催化性能。本論文就對可控合成金/鈀催化劑及氧空穴含量可控的TiO2納米片進行了研究,以期制備出高催化性能,高穩(wěn)定性的電催化劑,具體工作內(nèi)容如下:1、利用鈀前驅(qū)體在各種不同結(jié)構(gòu)的貴金納米晶表面進行還原,通過控制還原速率以及表面活性劑的引導(dǎo)作用,以... 

【文章來源】：安徽師范大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?（ａ）?ＴＨＨ金＠鈀納米晶的成型示意圖；（ｂ）?Ｔ丨丨丨丨金貧鈕納米晶的ＳＥＭ圖；（ｃ）??ＴＯＨ型金＠鈀納米晶的成型示意圖；（ｄ）?ＴＯＨ型金（Ｓ鈀納米晶的ＳＥＭ圖，??模板合成法不僅僅能合成金＠鈀納米晶，此方法也能制備其他的雙金屬納米??晶

的金＠鈀凹面納米晶，其生長機制與截六面體形成的機制相似。在反應(yīng)的前期，??在銀離子欠電位沉積的輔助作用下，金先生長成棒狀。另外，在整個反應(yīng)過程的??５?ｍｉｎ內(nèi)，金棒的形成過程就結(jié)束了，而凹面鈀殼的形成需要較長的反應(yīng)時間。??［４８］??Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ?［ＡＡ｜／ｐ＼ｆ！Ｊ??？?Ｉ，??齡編：’?’▼?ｕ！?．??Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ?Ｋｉｎｅｔｉｃａｌｌｙ??ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?ｇｒｏｗｔｈ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?ｇｒｏｗｔｈ??令???＇??圖１．２?Ａｕ－Ｐｄ納米晶形貌隨［ＡＡ］／丨Ｍ］比值變化的示意圖??１．３金／鈀合金納米晶形貌的可控合成??１．３．１動力學(xué)控制生長法??為了形成合金結(jié)構(gòu)，必須同時還原兩種金屬前體。與一步法合成金＠銷核殼??４??

納米晶的反應(yīng)速率相比，金／鈀合金的還原速率通常較快。在以ＣＴＡＣ為溶液、??ＡＡ為還原劑的體系中，Ｈａｎ課題組以更快的反應(yīng)速度制備了?｛］?１０｝晶面的菱形十??二面體（ＲＤ）金／鈕合金（圖１．３ａ，ｂ）。陶在ＲＤ型高指數(shù)晶面｛１１０｝Ａｕ－Ｐｄ納??米晶的形成中，ＣＴＡＣ起了關(guān)鍵作用。當(dāng)用其它常用的表活劑如聚乙烯吡咯烷酮??（ＰＶＰ）、ＣＴＡＢ、十二烷基硫酸鈉（ＳＤＳ）或四辛溴銨（ＴＯＡＢ）替換ＣＴＡＣ時，??就不能獲得ＲＤ金／鈀納米晶。如圖１．２所示，隨著［ＡＡ］／［Ｍ］比的增大，反應(yīng)動力??也隨之增大，控制ＡＡ的添加量，可制備有２４個高指數(shù)晶面｛ｈｈｌ｝的ＴＯＨ金／鈀??合金納米晶。［５Ｑ］近年來，很多人對動力學(xué)控制生長法制備金－鈀合金納米晶進行??了系統(tǒng)的研究，一般來說，隨著反應(yīng)速率的增加，通過控制［ＡＡ］／［Ｍ］之比，最終??產(chǎn)物的形貌會發(fā)生系統(tǒng)性的變化，從八面體金＠鈀核殼結(jié)構(gòu)逐漸變化到八面體金??－鈀合金，ＲＤ金－鈀合金，ＴＯＨ金／鈀合金和ＨＯＨ金／鈀合金納米晶。［５１］??口＿??＿關(guān)＿??圖１．３?（ａ）八面體金鈀合金納米晶的ＳＥＭ圖；（ｂ）八面體金鈀合金納米晶的ＩＩＡＡＤＦ－??ＳＴＥＭ及元素ｍａｐｐｉｎｇ圖；（ｃ－ｅ）?ＲＤ，ＴＯＨ，ＨＯＨ型金鈀合金納米晶的ＳＥＭ圖。??當(dāng)［ＡＡ］／［Ｍ］比進一步增大時，金屬沉積速率將遠快于吸附原子擴散速率，因??此會生成花狀或枝晶狀金－鈀合金納米晶。基于上述研宄，可以得出結(jié)論，那就是??更快的動力學(xué)反應(yīng)速率是形成具有系統(tǒng)形態(tài)演化的金－鈀合金的重要因素。除生??長動力外，表面活劑選擇性吸附所引起的特定晶面的熱力學(xué)穩(wěn)定性也會影響最終??產(chǎn)物的形貌和組成，Ｘｉｅ及其同事


本文編號：3501857