形貌可控的Pd纳米粒子的电化学制备及电催化性质研究

admin · 发表于 2022-9-24 22:28:22

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钯纳米粒子具有优异的物理和化学性能，在催化剂、储氢、光学、电学、磁学、传感器等领域都表现出其特殊性质。尤其是在碱性直接甲醇燃料电池，钯纳米粒子表现出其电催化氧化方面的优势。通过控制钯纳米粒子的形貌可以调节其最终的物理化学性质。钯纳米粒子主要有以下几种合成方法，常用的有多羟基化合物还原法、水溶液合成法、电化学法等。前两种均相体系合成的产物粒子都分散在液相中，在实现应用（例如催化）之前必须要经过分离和提纯，因此在导电基底上直接制备形貌可控的钯纳米粒子具有很大意义。本论文着眼于在氧化铟锡（ITO）基底上采用电化学沉积的方法实现钯纳米粒子的形貌可控制备，并对钯纳米粒子的生长机理及其在碱性条件下电催化氧化甲醇性质做了初步的探索。1、钯纳米粒子的电化学制备及其对甲醇的电催化过程研究，用电化学沉积方法在ITO基底上制备出了钯纳米粒子。改变电化学沉积参数，能制备出了不同形貌钯纳米粒子。不同形貌的钯纳米粒子具有不同的电催化活性，且扫速、扫描电位窗口对钯纳米粒子电催化甲醇的过程有明显的影响。2、钯纳米粒子在ITO基底上的电化学形貌可控制备，通过引入不同的表面活性剂（CTAB、NH3•H2O、柠檬酸根、Br-、I-），用循环伏安法和恒电位法制备出了圆片状、球状、锥状、花状、三棱锥状、光滑块状、针状、多面体、立方状等多种形貌的钯纳米粒子，对于特定形貌钯纳米粒子，研究了对其形貌的一些影响因素。3、针状钯纳米粒子的形貌影响因素及其电催化性质研究，采用两步恒电位法在ITO基底上制备出了各向异性的针状钯纳米粒子。发现生长电位、沉晶种电位、柠檬酸钠浓度、Br-浓度、前驱体浓度、温度、生长时间等因素对钯纳米粒子形貌有明显的影响。且针状钯纳米粒子在碱性条件下对甲醇的有极强的电催化性能。

形貌可控的Pd纳米粒子的电化学制备及电催化性质研究

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