探讨钯金-碳壳纳米复合材料的电催化性能及其制备方法（理论化学论文） ㊣ 精品文档 值得下载

料的发射透射电子显微镜射线光电子能谱采用型光电子能谱仪得到能量分散射线光谱通过扫描电子显微镜上配备的能量分散射线光谱仪上得到电化学实验在电化学工作站上使用传统的电极体系进行，其中玻碳电极直径为工作电极，丝为对电极，饱和电探讨钯金碳壳纳米复合材料的电催化性能及其制备方法理论化学论文水中得到溶液中加入溶液，搅拌均匀后将获得的溶液转移至反应釜中，在条件下加热，自然冷却至室温将产物取出并离心洗涤，在真空条件下干燥氮气保护的条件下加热，获得碳壳载体，记作与以上相似的合成步骤，在溶液中加入氯钯酸并在下加热，得到钯负载在碳壳内的纳米复合材料，记作将起可以使获得的复合材料具有增强的电催化活性在各种各样的载体材料中，碳材料如炭黑碳纳米管和石墨烯等得到了广泛的研究和应用与此同时，由于甲醇具有定毒性且高易燃等局限性，研究人员也在寻找甲醇替代燃料，如乙醇和丙醇等，本文采用化学液相法制备钯金碳壳纳米复合材料，通过控制钯在碳壳上的位臵以及金属作为电催化剂应用于直接醇类燃料电池中铂基催化剂被公认是性质优异的直接醇类燃料电池电催化剂然而，由于铂的丰度低且价格昂贵，限制了它的应用作为铂的同族元素，钯不仅丰度高价格便宜，而且对醇类等有机小分子具有很好的电催化氧化性质，因而钯基纳米材料的制备及在电催化方面的应用得到了很多研究，为了提高钯摘要本文通过液相法获得钯金碳壳纳米复合材料，使用，和等表征手段对其形貌及化学组成进行分析，并将该纳米复合材料用作电催化剂，考察其对乙醇和丙醇等有机小分子的电催化氧化性能结果表明该纳米复合材料对乙醇和丙醇等有机小分子具有较好的电催化活性和稳定性关键词燃料电池理论化学电催化贵醇等有机小分子具有良好的电催化氧化性能，这可能归因于钯与金之间的协同效应以及碳壳所增加的比表面积结论通过液相法制备钯金碳壳纳米复合材料，对所制备的纳米复合材料进行形貌与元素分析并考察纳米复合材料对醇类的电催化氧化性能电化学实验结果表明，与商业催化剂相比，该纳米复合材料对乙醇和丙醇等有机小分复合材料在催化电流达到时所需钯的质量为，比，和纳米复合材料需要的钯质量少说明纳米复合材料在对丙醇的电催化氧化中，需要钯的量最少，对钯的利用率最高图是，和纳米复合材料的计时电流曲线，结果表明钯质量的柱状图计时电流曲线将纳米复合材料对丙醇进行电化学性能测试图和为和纳米复合材料在丙醇与氢氧化钾混合溶液中的循环伏安曲线和质量催化活性柱状图其中纳米复合催化剂的钯质量催化活性最高，为，约为粒子负载在碳壳外的电催化氧化性能优于壳内，而纳米复合材料对乙醇的电催化氧化活性最好图是当催化电流达到时，不同纳米复合材料中所需钯质量的柱状图，可知复合材料需要的钯质量最少，说明钯的利用率最高对几种复合材料进行稳定性测试，结果如图所示在后仍保持探讨钯金碳壳纳米复合材料的电催化性能及其制备方法理论化学论文具有较好的电催化氧化活性和稳定性，说明该材料在直接醇类燃料电池中拥有很好的应用前景唐艳萍，刘尚新，刘哲林钯金碳壳纳米复合材料的制备与电催化性能分子科学学报，基金国家自然科学基金资助项目吉林省教育厅十科学技术项目探讨钯金碳壳纳米复合材料的电催化性能及其制备方法理论化学论文催化剂，说明纳米复合催化剂对乙醇和丙醇的电催化氧化具有良好的应用前景图催化剂对乙醇和丙醇电催化氧化的循环伏安曲线商业催化剂此外，该纳米复合材料对甲醇和乙醇的电催化氧化性能研究也得到了较好的结果以上电化学测试结果表明，纳米复合材料对乙醇和电催化性能，因而将所制备的钯金碳壳纳米复合材料修饰在玻碳电极上考察其在碱性电解质溶液中对醇类的电催化氧化性能图是和纳米复合材料在乙醇与氢氧化钾混合溶液中的循环伏安曲线从图中可以清晰地观察到所有循环伏安曲线在正扫约处和反扫约处均出现对丙醇的电催化氧化具有较好的稳定性将纳米复合材料的催化活性与商业催化剂作对比，如图所示从图中可以看出，与商业催化剂相比较，纳米复合材料具有更好的电催化活性经计算，该纳米复合材料的钯质量催化活性是商业催化剂的乙醇和丙醇此外，该纳米复合材料的稳定性也优于商业，和纳米复合材料的，和倍与对乙醇的电催化氧化性能相似，将钯纳米粒子复合在碳壳外所获得的复合材料对丙醇的电催氧化活性优于负载在壳内的复合材料而在所研究的纳米复合材料中，纳米复合材料对丙醇的电催化氧化活性最佳图是催化电流达到时所需钯质量的柱状图经过计算，高的质量催化活性，说明其具有较好的稳定性图钯金碳壳复合材料对乙醇电催化氧化的电化学性能研究化的质量催化活性柱状图当催化电流达到时所需钯质量的柱状图计时电流曲线插图局部放大图图钯金碳壳复合材料对丙醇电催化氧化的电化学性能研究的质量催化活性柱状图当催化电流达到时所需氧化峰其中正扫时所观察到的氧化峰可归因于乙醇的氧化，而反扫时所出现的氧化峰可能与正向扫描时所产生的含碳物质有关，将这几种纳米复合材料对乙醇氧化的钯质量催化活性做图，如图所示其中复合材料的钯质量催化活性达到，分别是，和的，和倍结果表明，将钯纳探讨钯金碳壳纳米复合材料的电催化性能及其制备方法理论化学论文，说明纳米复合材料中元素的存在结合，和结果可知，所制备的纳米复合材料由，和碳壳组成图纳米复合材料的图全谱图轨道分峰谱图轨道分峰谱图轨道分峰谱图钯金碳壳复合材料的电化学性能研究由于钯基纳米材料具有优异图表明见图，制备的复合纳米材料含有，和元素图中所观察到归属为元素的峰是由于制备材料在硅片上进行测试所致对纳米复合材料进行测试来研究材料表面元素种类和主要价态图为纳米复合材料的图从图可知纳米复合材料中包含和为参比电极将玻碳电极打磨成镜面后，把样品滴在玻碳电极表面待样品干燥后，将的，质量分数滴在样品上，干燥备用结果与讨论钯金碳壳纳米复合材料的形貌与元素分析通过化学液相法制备多种纳米复合材料以为例进行钯金纳米复合材料形貌及化学组成的表征测试图，甲基甲酰胺氯钯酸和混合，分别在和的油浴条件下加热，和，得到钯负载在碳壳外的复合材料，记作，在制备过程中仅使用氯钯酸与氯金酸的混合物替代氯钯酸，获得钯金质量比分别为∶和∶的钯金纳米复合材料，分别记作和所用仪器透射电镜采用的是型场质量比，得到不同纳米复合材料考察所制备的纳米复合材料的形貌及元素组成，并对乙醇和丙醇等有机小分子进行电催化氧化性能测试实验部分所用试剂所用试剂均为分析纯，在使用前未经进步纯化处理实验中所使用的水是超纯水电阻率不低于复合材料的制备将，羟基苯甲酸和亚甲基胺溶于水中得到溶液将油酸钠和溶利用率，研究人员向钯纳米材料中引入其他金属获得双金属纳米催化剂，由于金属之间存在协同效应，因而可有效提高钯催化剂的电催化活性在双金属催化剂的研究中，钯金纳米材料是热门课题之，近年来受到很多关注，此外，因为载体可以有效增大催化剂的比表面积，提高催化剂的利用率，所以将载体与钯基纳米催化剂结合在贵金属钯金碳壳纳米复合材料目前能源枯竭和环境污染等问题是人类社会所面临的严峻挑战，广泛探索能够代替不可再生能源的技术已经成为研究的重点直接醇类燃料电池由于具有高效和清洁等优点而得到了广泛的关注，在直接醇类燃料电池的研究中，有关阳极催化剂的研究直是热点之纳米材料由于具有大比表面积等优点，被广