由于具有獨特的物理化學性質(zhì),貴金屬（如金、鈀、鉑;Au、Pd、Pt）納米顆粒在催化、光學、生物傳感、電子等眾多領(lǐng)域都展現(xiàn)出巨大的應用前景。其中,貴金屬納米顆粒作為催化劑時,它們的尺寸、形貌和組成對其催化性能具有重要影響。通過改變貴金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)和形貌可使其具有更高的比表面積和大量的活性位點,從而可以改善其催化性能。例如,一維貴金屬納米線具有高長徑比、各向異性、高密度的活性位點等特性,這些特性可以增大催化反應過程中的有效作用面積并且有利于改善電子傳輸過程,所以一維貴金屬納米線具有優(yōu)異的催化性能。此外,由于納米線還具有柔性較大并且納米線之間易于相互穿插形成三維的、相互交織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等優(yōu)點,使其可以在高容量和高導電性的柔性電池中作為電極材料使用,因此得到了大家的廣泛關(guān)注。已知同屬鉑族元素的純鈀和純鉑催化劑在直接醇類燃料電池領(lǐng)域具有優(yōu)異的醇催化活性,但是純鈀和純鉑催化劑存在高成本、低活性和低穩(wěn)定性等缺點,因此人們在不斷地尋求制備高催化性能和低負載量的鈀基和鉑基催化劑的方法。例如,通過引入其它金屬來制備具有合金、核殼或多元復合結(jié)構(gòu)的鈀基和鉑基催化劑,這樣不僅可以降低鈀和鉑的用量,而且由于金屬... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１不同形貌和結(jié)構(gòu)的Ｐｄ和Ｐｔ納米線結(jié)構(gòu)和性能表征：（ａ－ｃ，ｅ）?Ｐｄ納米線，（ｄ，ｆ－ｊ）??Ｐｔ納米線

波浪形構(gòu)型和孿晶缺陷的存在而顯示出較商業(yè)Ｐｄ／Ｃ材料更為優(yōu)異的催化性能［８］。??此外，樓熊文課題組采用一步法成功制備了超細（？３?ｎｍ）、超長（？１０?ｐｍ）的純??鈾納米線（圖１－ｌｈ）并進一步組裝形成狀納米線薄膜，該納米線薄膜對甲醇、甲??酸等有機小分子的氧化及氧還原反應均具有良好的電催化活性和穩(wěn)定性［１４］。??１．３．２多元復合貴金屬納米晶??Ｄｅｓｉｇｎ?ｓｔｒａｔｅｇｙ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｍｅｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆ?ｊ??。。各二??ＵＫｔｒａｎｋｔｔｒｕｃｔｕｖ?？ｆ?■?？７Ｔ：ｊ?ｆ??Ｍｕｆｔｉ?ｍｅｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ?＾?ｕ?＊?｜??Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?（Ｖｖｓ．?ＲＨＥ）??圖１－２多元復合貴金屬催化劑相對于單一金屬催化的性能優(yōu)勢示意圖［１７］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１?－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｄｖａｎｔａｇｅｓ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉｅｌｅｍｅｎｔ?ｎｏｂｌｅ?ｍｅｔａｌ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ?ｏｖｅｒ?ｍｏｎｏ？??ｍｅｔａｌ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ?［１７］．??此外，由于鈀和鉑等鉑族金屬的自然儲量較少，因此通過引入其它金屬來構(gòu)??造多元納米復合材料不僅可以提高鈀和拍的利用率，而且可以進一步提高鈀基和??怕基催化劑的催化活性和穩(wěn)定性。如圖１－２的示意圖所示［１７］，與單金屬催化劑??相比，基于外加金屬引發(fā)的電子效應或多種金屬的協(xié)同作用等因素的影響，多元??復合金屬催化劑會表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能［１８］。一般來說，多元復合金屬納米材??料的元素之間有兩種常見的混合方式［１９

波浪形構(gòu)型和孿晶缺陷的存在而顯示出較商業(yè)Ｐｄ／Ｃ材料更為優(yōu)異的催化性能［８］。??此外，樓熊文課題組采用一步法成功制備了超細（？３?ｎｍ）、超長（？１０?ｐｍ）的純??鈾納米線（圖１－ｌｈ）并進一步組裝形成狀納米線薄膜，該納米線薄膜對甲醇、甲??酸等有機小分子的氧化及氧還原反應均具有良好的電催化活性和穩(wěn)定性［１４］。??１．３．２多元復合貴金屬納米晶??Ｄｅｓｉｇｎ?ｓｔｒａｔｅｇｙ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｍｅｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆ?ｊ??。。各二??ＵＫｔｒａｎｋｔｔｒｕｃｔｕｖ?？ｆ?■?？７Ｔ：ｊ?ｆ??Ｍｕｆｔｉ?ｍｅｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ?＾?ｕ?＊?｜??Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?（Ｖｖｓ．?ＲＨＥ）??圖１－２多元復合貴金屬催化劑相對于單一金屬催化的性能優(yōu)勢示意圖［１７］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１?－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｄｖａｎｔａｇｅｓ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉｅｌｅｍｅｎｔ?ｎｏｂｌｅ?ｍｅｔａｌ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ?ｏｖｅｒ?ｍｏｎｏ？??ｍｅｔａｌ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ?［１７］．??此外，由于鈀和鉑等鉑族金屬的自然儲量較少，因此通過引入其它金屬來構(gòu)??造多元納米復合材料不僅可以提高鈀和拍的利用率，而且可以進一步提高鈀基和??怕基催化劑的催化活性和穩(wěn)定性。如圖１－２的示意圖所示［１７］，與單金屬催化劑??相比，基于外加金屬引發(fā)的電子效應或多種金屬的協(xié)同作用等因素的影響，多元??復合金屬催化劑會表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能［１８］。一般來說，多元復合金屬納米材??料的元素之間有兩種常見的混合方式［１９

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Trimetallic Au@PdPt core-shell nanoparticles with ultrathin PdPt skin as highly stable electrocatalysts for the oxygen reduction reaction in acid solution[J]. Xiaokun Li,Chunmei Zhang,Cheng Du,Zhihua Zhuang,Fuqin Zheng,Ping Li,Ziwei Zhang,Wei Chen.  Science China（Chemistry）. 2019(03)



本文編號：3541958