1、鉑基合金網絡和二維納米半導體的制備及催化性能研究鉑基合金網絡和二維納米半導體的制備及催化性能研究StudyontheSynthesisCatalyticPerfmanceofwkShapedPtBasedAlloys2DSemiconductNanostructures一級學科：化學學科專業(yè)：物理化學作者姓名：許友指導教師：張兵教授陳宇教授天津大學理學院二零一四年五月摘要煤炭、石油等傳統(tǒng)化石燃料的過度開發(fā)和使用，引發(fā)了空前的能源危機，同

2、時也造成了嚴重的環(huán)境污染問題，并導致了全球性氣候異常，嚴重威脅著人類的生存和社會的發(fā)展。因此，開發(fā)綠色、高效、可持續(xù)的新能源和新能源動力技術具有十分重要的意義。近二十多年來，納米科技取得了飛速的發(fā)展和巨大的進步，尤其值得指出的是，納米催化材料和納米催化技術在新能源領域中具有廣泛的應用并表現出巨大的優(yōu)越性。本文以納米催化材料在低溫燃料電池和制氫技術中的應用為出發(fā)點，研究了幾種新型納米結構材料的合成及其形貌、結構與性能調控的新途徑，并探索它

3、們在新能源領域中的應用潛能。主要的研究工作如下：1.發(fā)展了一種室溫軟模板輔助的液相還原方法，合成了Pt3Ni和組分可控的PtCo二元合金海綿狀網絡結構。這些網絡結構由粒徑~10nm的合金納米顆粒相互熔合交聯而形成，具有高多孔性、大的比表面積和豐富的催化活性位等特點，對有機小分子電氧化反應和氧氣還原反應均表現出良好的催化活性和穩(wěn)定性。2.拓展室溫軟模板輔助的液相還原方法到多元金屬合金體系，成功制備了具有納米顆粒網絡結構的、組分可調的PtC

4、uCoNi和PtFeCoNi四元合金。這些四元合金納米顆粒網絡結構對甲醇電氧化反應具有優(yōu)越的催化性能。3.開發(fā)了一種吡咯誘導的還原轉化策略，制備了氧化亞銅聚吡咯復合多孔納米片。探討了實驗參數對產物形貌、組成等的影響?；趯χ虚g體的表征和分析結果，提出了可能的化學轉化機制。所得到的氧化亞銅聚吡咯復合多孔納米片在堿性條件下可表現出有效的氧氣還原催化活性、較好的穩(wěn)定性以及良好的抗甲醇滲透能力。4.利用一種基于無機—有機雜化前驅物的新型的陰離子

5、交換法，制備了FeP多孔納米片。結合對中間體的表征和分析，研究了化學轉化的機制，并證明此合成策略具有一定的普適性。該FeP多孔納米片具有優(yōu)越的電解水制氫性能。5.通過一種基于無機—有機雜化前驅物的超聲輔助液相剝離方法，成功制備了厚度約為4nm的CdS二維納米片。所制備的CdS納米片具有超薄的特性，可以增強對光子的吸收，提供豐富的光催化反應活性位，同時能有效地促進光生載流子的遷移和分離，使其表現出優(yōu)越的光催化分解水制氫性能。關鍵詞關鍵詞：