鈀基、錫基合金納米材料的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、納米材料由于其不同于宏觀材料的光、電、磁、力學(xué)、機械等性能在光、電、磁、催化、能量的存貯與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，納米材料由于其優(yōu)異的性質(zhì)而受到廣泛的研究和關(guān)注。鈀基、錫基合金納米材料作為納米材料的一個分支其優(yōu)異的電化學(xué)性能使它成為納米材料領(lǐng)域中的研究熱點。
　　鈀基、錫基合金納米材料的成分、形貌和結(jié)構(gòu)是影響它電化學(xué)性能的主要因素。通過研究它們的成分、形貌和結(jié)構(gòu)對其電化學(xué)性能的影響，可以實現(xiàn)對鈀基、錫基合金納米材料電

2、化學(xué)性能的改性。
　　本論文按照以上思路，合成了具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鈀基、錫基合金納米材料，本文的主要創(chuàng)新結(jié)果如下:
　　(1)采用濕化學(xué)法，利用Pd2+和Pt4+的共還原以及Pd與Pt4+之間的置換反應(yīng)合成不同合金成分的凹立方體鉑鈀合金納米晶。鉑鈀合金納米晶的成分可以通過反應(yīng)物中Na2PdCl4和H2PtCl6之間的比例進行調(diào)控，凹立方體鉑鈀合金納米晶外露的高指數(shù)晶面表面具有較多催化活性位點以及鉑和鈀兩種金屬間協(xié)同作用的存

3、在可以有效改善鉑鈀合金納米晶的甲醇氧化催化性能，其甲醇氧化催化反應(yīng)的比活性、質(zhì)量活性以及催化性能穩(wěn)定性都高于商用Pt/C催化劑，其中合金成分為Pd40Pt60鉑鈀合金納米晶的比活性是Pt/C的4.6倍。
　　(2)采用濕化學(xué)法，在一種修飾劑存在的情況下通過動力學(xué)控制合成不同合金成分的立方體、八面體銠鈀合金納米晶，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物中Na2PdCl4和Na3RhCl6的摩爾比以及反應(yīng)溫度可以改變銠鈀合金納米晶的形貌以及合金成分。銠鈀合金

4、納米晶中Rh元素的存在可以提高提高銠鈀合金的氧氣還原反應(yīng)催化活性和穩(wěn)定性，其中合金成分為Rh8Pd92的八面體銠鈀合金納米晶的催化性能最優(yōu)，其質(zhì)量活性和催化性能穩(wěn)定性分別是Pt/C的2倍和2.5倍。
　　(3)采用電化學(xué)沉積法制備銅/錫鈷合金核殼結(jié)構(gòu)納米棒陣列，通過錫鈷合金中非鋰電活性組分鈷的存在以及三維納米結(jié)構(gòu)中的空隙有效地緩解了錫在鋰離子嵌入和脫出過程中體積膨脹，提高了其鋰離子電池循環(huán)性能和倍率性能，80個循環(huán)后，它的充放電容