文档介绍：江西师范大学
硕士学位论文
C1分子在Au等纳米空球修饰电极上的电化学和SERS研究
姓名:吴志祥
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:钟起玲
20090501
摘要铂合金纳米空球及其修饰电极,采用循环伏安Ⅵ等常规电化学方法和电化学原提高过渡金属鏟催化剂催化活性的常用方法之一是使其纳米化,但由于纳米粒子表面能大,易团聚失活,存在稳定性差、使用寿命短等问题,尽管人们将其负载在高比表面的碳粉中以遏制其因团聚而失活,但稳定性和使用寿命仍不理想。令人高兴的是,近几年来人们发现,空心金属纳米结构材料既能在一定范围内表现出比金属粒子自身更优越的金属性能,又由于金属纳米粒子所构建的薄壳结构缈展芎涂涨虻稳定,在医药、生物、化工等诸多领域具有潜在的应用前景,从而倍受研究者们的广泛关注。用模板法合成过渡金属纳米空球的反应过程中,过渡金属离子首先与兼作化学和物理作用的模板鏢发生原电池取代反应,同时又被添加的还原剂还原。通过这两条途径沉积在模板表面的过渡金属鏟纳米粒子比表面积大,表面能高,具有与模板形成连续均匀的球形核壳结构和缩小球壳表面积的趋势,并以此来降低其表面能。而且这种趋势同样伴随着采用化学或物理方法除核的整个进程,直至球壳表面积趋于最小,表面能降到最低,达到能量平衡,形成空心、多孔的稳定球壳结构为止。这种多孔的纳米空球不但结构稳定,而且密度小,比表面积大,单分散性好,粒径、壳厚可控,组成可调,是构建新型纳米结构电极的理想催化材料。白春礼、万立骏课题组及本小组的研究结果表明,纳米空球对甲醇氧化的电催化活性高于实心纳米粒子。痑热说难芯拷峁嘞允綪蚉纳米管对氧还原反应的催化活性和稳定性优于黑和碳载。本论文利用非晶硒溶胶作模板,抗坏血酸作还原剂,分别合成了金、、甲酸等有机小分子的电催化氧化过程,为燃料电池的研制增添了某些可参考借鉴的信息。关键词:过渡金属催化剂;原电池取代反应;循环伏安;电化学原位技术;燃料电池
琤,琾..璍’;鱝,.瑃甕’,產:;,瑃,..,—’,﹖琤,——;;Ⅱ
主墨菩蠢:茹弓日签字嗍:赕6嗳学位论文作者签名:曩右砰签字吼矽眇甏踉露嗳学位论文作者签名:关荐本子签字日期:苣晁暝鹿独创性声明学位论文版权使用授权书作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表本学位论文作者完全了解江西师范大学研究生院有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权江西师范大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ示谢意。
第一章绪论§。缺砻婊螅单分散性好和粒径、壳层厚度可控,组成、表面形貌可调等特点,在生物,医药,催化,光学和污水处理等众多领域具有潜在的应用前景Ⅱ卅。虽然过渡金属实心纳米粒子的合成方法和工艺已经比较成熟,但是对其纳米空球的研制和性能测试仍就处于初始阶段,到目前为止,虽有少量文献对研制,等过渡金属纳米空球的报道,但人们对过渡金属纳米空球的制备与合成过程中粒子的形貌,组成,结构,性能变化的机理仍不够明确,对其粒径,壳层厚度和表面结构的规整性等一系列参数还难以精确控制,而这正是制备结构稳定、性能优异和实现其具体应用的关键。过渡金属纳米空球一般有两种合成方法,一种是硬摸板法,如单分散的二氧化硅,聚合物乳胶球,还原性金属纳米粒子,聚苯乙烯球,,,等球形纳米粒子;另一种是软模板法,如乳液/胶束法,气泡法等。另外也有一些无需模板的一步合成法【。值得指出的是,珿和白春礼与万立骏研究员等人的研究表明铂金属纳米空心球和纳米管修饰电极对甲醇的电催化氧化活性要明显高于铂实心纳米粒子睁钉。瓽热艘跃郾揭蚁┣蛭D0骞獯呋铣了不同壳层厚度的铂纳米空心球哺等人以球形纳米粒子为模板,合成了具有核壳复合纳米结构的和双金属合金中空球,发现其具有优良的电催化活性和磁性质睁州。铂钴前驱体和表面活性剂徊椒ê铣闪瞬芎辖鹉擅卓涨颍⑾植芎辖鹉米空球对甲醇的催化活性要高于铂纳米粒子,在直接甲醇燃料电池的阳极电催化剂方面有着重要作用Ⅱ¨。等人通过简易的“一锅法”合成了带有中空缺陷的银金合金双金属纳米粒子,有趣的是制备的纳米粒子经过加热后,表面会生长出“针