论文部分内容阅读
本论文的研究工作致力于合成铂基合金纳米材料，并用作燃料电池的阳极催化剂，催化甲醇的氧化反应，以获得具有高的电催化活性和高的铂利用率的催化剂材料。通过一系列手段对所制备产物的形貌、成分等进行了表征，同时还对产物的电催化活性和稳定性进行了研究。论文的主要内容如下： 1、Au–Pt枝晶结构纳米材料的合成及电催化性能研究。通过无表面活性剂的、简单的湿化学法制备出了不同比例的Au–Pt枝晶结构纳米材料，并研究了产物对于甲醇氧化反应的催化性能。电化学测试的结果表明，在所制备的催化剂中，Au/Pt原子比例为1:2.86的产物具有最好的催化活性和稳定性，并明显地优于商业的Pt/C催化剂。此外，该方法由于未使用表面活性剂辅助合成，因而所制备的产物表面比较洁净。对比实验表明这种表面洁净的催化剂催化活性大大超过表面有表面活性剂如PVP存在的催化剂的催化活性。 2、Ag–Pt纳米空心球材料的制备及电催化性能研究。通过简单的一锅法制备了Ag–Pt双金属空心纳米球。产物的形成机理是基于一种自模板的过程，在实验开始阶段首先生成了Ag纳米粒子，这些Ag纳米粒子在随后的反应过程中起了模板兼还原剂的作用，诱导Ag–Pt双金属空心纳米球的形成。电化学测试结果表明当所制备的产物中Ag/Pt原子比例为0.89:1时，该催化剂拥有最佳的电催化活性，并明显地优于商业的Pt/C催化剂。该催化剂优秀的电催化性能与其独特的纳米空腔结构以及 Ag和Pt之间的协同作用有关。 3、多元金属空心纳米球的制备及性能研究。利用自牺牲模板法进一步合成了Ag–Pd，Ag–Au，Ag–Pd–Pt，Ag–Pt–Au和Ag–Pd–Au等一系列空心纳米球，并对其中含有铂的合金纳米材料的电催化氧化甲醇反应的性能进行了研究。