Ni-C-Al-,2-O-,3-三元納米復合電極的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、由于多孔導電氧化鋁（簡稱CPA）的特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，自其發(fā)明開始就受到廣大研究者的廣泛關注。運用sol-gel法和還原燒結(jié)法制備的CPA具有較高的孔隙率，良好的導電性能和理想的機械加工性能，這些優(yōu)異的性質(zhì)吸引了越來越多的研究者致力于CPA在各個領域的研究。在本工作中，主要致力于可控鎳修飾多孔導電氧化鋁納米復合材料的制備，以及復合材料表面形貌和電化學性能的表征和評價。主要工作如下： 1、根據(jù)CPA結(jié)構(gòu)的特殊性，運用混酸對其進行預處理

2、并提出了合適的表面預處理條件。通過混酸處理，在保持基體材料氧化鋁納米晶粒和納米石墨層骨架結(jié)構(gòu)的同時，將各種含氧官能團引入到CPA表面。并且由于含氧官能團的引入、納米網(wǎng)狀碳納米層的存在、以及多孔材料孔徑的擴大，導致了酸處理以后的CPA對電催化氧還原反應表現(xiàn)出較高的電催化活性。 2、將酸處理以后的CPA作為基體材料分別研究討論了不同的還原劑、沉積方法對三元納米復合電極材料表面形貌和電化學性能的影響。于乙二醇相比，聯(lián)氨能夠更加有效地將

3、引入的鎳離子還原成為鎳金屬粒子，并且所制備的三元復合電極材料表面沉積的鎳納米粒子粒徑較小，且沉積量有所提高，實現(xiàn)了相對較高負載量的納米復合電極的成功制備。綜合對比各種影響因素（粒徑大小、分散程度等），運用聯(lián)氨作為還原劑制備的復合材料在堿性溶液對電催化氧還原具有較高的活性。 3、除此之外還分別系統(tǒng)的研究了不同的沉積方法（化學還原法和化學鍍法）對三元納米復合電極材料表面形貌和電化學性能的影響。相比較于化學鍍法，運用化學還原法得到的三

4、元納米復合電極材料不僅表面沉積的鎳納米粒子粒徑很小僅15-20 nm，而且分散非常均勻，有效杜絕了大團聚塊的出現(xiàn)，并且這些納米級的金屬鎳粒子主要可控地沉積到CPA的納米導電層上。與此同時還分別討論了酸處理和沉積時間對沉積效果的影響。對比不同沉積方法制備的三元納米復合電極材料的電化學性能可知，以聯(lián)氨為還原劑采用化學還原法制備的三元納米復合電極：Ni/C/Al2O3較高的電催化氧還原活性主要歸因于復合電極材料中納米碳層以及沉積的鎳粒子引起的