Pd及Pd-Au核殼結(jié)構(gòu)金屬納米粒子的形狀、結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能調(diào)控.pdf

1、氧氣還原反應(yīng)作為一個(gè)重要的電化學(xué)過程,在燃料電池、污水處理等諸多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。目前,大量研究致力于開發(fā)新型高效的氧氣還原反應(yīng)催化劑,其中Pt基催化劑占多數(shù)。但是由于Pt屬于稀有元素、價(jià)格昂貴,而且Pt基催化劑容易被反應(yīng)中間產(chǎn)物鈍化,限制了其商業(yè)化應(yīng)用。鑒于Pd與Pt擁有相似的性質(zhì),并且比Pt便宜、儲(chǔ)量更豐富,因此Pd基催化劑被認(rèn)為是Pt基催化劑的良好替代品。
　　 基于上述因?yàn)?本論文首先通過化學(xué)還原法制備了球形和立方體

2、的單金屬Pd納米粒子,利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)對這些納米粒子的結(jié)構(gòu)、形貌、粒徑均勻性做了評估。并探討了不同的合成條件(主要是PVP及KBr用量)對立方體納米粒子形貌的影響,得到了合適的制備參數(shù)。利用電化學(xué)工作站對不同形貌納米粒子的電催化氧還原的電化學(xué)活性、動(dòng)力學(xué)特征、機(jī)理、電催化氧還原的穩(wěn)定性做了表征和分析,并對它們的電催化性能進(jìn)行測試比較,結(jié)果顯示立方體Pd納米粒子的催化性能占優(yōu)。

3、
　　 以性能占優(yōu)的立方體Pd納米粒子作為種子,利用種子生長法,分別用抗壞血酸及硼氫化鉀作還原劑制備了Pd／Au核殼結(jié)構(gòu)(Pd@Au)金屬納米粒子。由于硼氫化鉀的還原性更強(qiáng),更容易得到核殼結(jié)構(gòu)。用XRD、SEM、TEM對這些納米粒子的結(jié)構(gòu)、形貌做了表征,并同樣利用電化學(xué)工作站對Pd@Au金屬納米粒子的電催化氧還原特征做了表征和分析,結(jié)果顯示Pd@Au納米粒子比單金屬Pd納米粒子具有更好的電催化氧還原性能。
　　 針對上述