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贵金属纳米材料因其独特的性质和优异的催化性能而备受关注,但其储量有限,迫切需要提高利用效率。作为一种重要的化工材料,贵金属Pd在催化和燃料电池等方面应用十分广泛,如何提高其催化活性和稳定性以及Pd的使用效率具有非常重要的意义。另一方面,虽然现在对Pd基纳米晶的研究较多,但由于Pd与其他过渡金属间原子半径、标准还原电势相差较大,如何形成合金、合金组分的调控还很困难。本文以PdHx、PdCu合金等Pd基纳米晶为研究对象,致力于对其表面结构和组成的调控及构效关系研究。主要内容和研究成果概括如下:1、Pd可以形成独特的钯氢化合物而受到广泛关注。我们通过对商业钯黑进行简单的丁胺溶剂热处理,可以得到表面清洁的、稳定的、比例可调的PdHx化合物。在甲酸电催化氧化研究中,发现PdH0.43可以使峰值电位提前180 mV且质量活性提高至钯黑的3倍左右。2、合成具有确定表面结构的纳米晶是研究构效关系的基础。我们成功合成了不同表面结构的PdHx纳米晶,并对其甲酸电催化性能进行研究,发现其电催化性能顺序为:具有孪晶{111}晶面的二十面体>{100}晶面裸露的立方体>{111}晶面裸露的八面体>钯黑。更为重要的是,PdHx纳米晶对甲酸电氧化的峰电位相对于Pd纳米晶有显著降低。3、由于Pd形成PdHx后电子结构发生改变,可能引起催化性质的改变。为此,我们探究PdHx的其他催化性能,发现:PdHx可以提高其甲酸分解的催化活性,是商用钯黑的两倍;PdHx在催化硝基苯和苯乙炔加氢反应中,对于特定产物具有很高的选择性,催化硝基苯加氢得到36.8%亚硝基苯,催化苯乙炔加氢得到27.7%苯乙烯。4、通过选用正辛醇调节还原电位,使Pd与过渡金属Cu共还原形成不同组分比例的二十面体纳米晶,在降低Pd用量的同时提高其乙醇电氧化催化活性。