Au修饰Pt纳米双金属催化剂的制备及其催化活性研究

贵金属因其独特的结构,决定其优越的催化性能。双金属和多金属催化剂由于其协同作用,决定其比单金属催化剂具有高活性和高选择性。采用硼氢化钠还原法制备了Au-Pt双金属簇纳米催化剂,TEM表征和uV吸收光谱显示了该催化剂是Au修饰Pt的纳米双金属簇结构。选用正丁醛催化加氢反应研究其催化活性,考察Au和Pt不同摩尔比的催化剂和反应温度对正丁醛催化反应的影响,确定了在Au—Pt金属摩尔比为1：5时纳米双金属簇催化剂的催化效果最佳;最佳催化温度为40℃。     

中空微结构合金Pt/Cu的制备及其对氨硼烷水解释氢的催化活性

通过铜(Cu)还原铂(Pt)伽伐尼置换的液相化学反应途径,在温和条件下制备了具有中空结构的Pt/Cu微纳米合金粒子,借助于氨硼烷的水解释氢反应对其催化活性进行了评价.研究结果表明:所制得的系列双金属合金Pt/Cu纳米粒子,平均粒径约45 nm,呈中空微结构,分散性良好,且其赋存状态为独立的单金属Cu和Pt,未形成化合物...     

Au/Ag/Ni三金属纳米溶胶的催化制氢性能研究

采用化学共还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Au/Ag/Ni三金属纳米溶胶颗粒,通过UVVis、SEM/EDS、TEM等对所合成的纳米溶胶颗粒进行表征,研究了化学组成对其催化水解NaBH_4制氢活性的影响。结果表明,所制Au/Ag/Ni三金属纳米颗粒的平均粒径约为2.0nm,其中Au_(10)Ag_(40)Ni_(50)三金属纳米颗粒的催化活性最佳,30℃时其催化活性达2548mol_(H2)/(mol_(Pt)·h)。密度泛函理论(DFT)的计算结果表明,Au/Ag/Ni三金属纳米团簇内部由于产生电荷转移效应,原子间的电子转移使得Ag带正电而Au带负电,带电原子成为催化水解NaBH_4的活性中心,使得材料具有优异的催化制氢性能。     

Pt羰基簇合物途径制备的Pt/C催化剂对甲醇的电催化氧化

通过Pt羰基簇合物在N2气氛下于150℃热分解制得了无定形的碳载纳米Pt催化剂。发现甲醇在这种催化剂上氧化的起始电位和峰电位均比在传统的液相还原法制得的Pt／C催化剂上发生了,负移,峰电流也有明显的增加,且稳定性好。表明通过Pt羰基簇合物热分解制备Pt／C催化剂是一种较好的制备甲醇氧化电催化剂的方法。     

双金属催化剂PtRh@Pt5/C的制备、表征及其在甲醇电化学氧化中的催化性能研究

以Pt5/C为基底,采用强迫沉积法得到Rh0.5@Pt5/C、Pt0.1Rh0.5@Pt5/C和Pt0.1Rh0.5Pt0.1@Pt5/C三种不同结构的沉积层,在400℃下焙烧4 h后制得了表面组成不同的PtRh@Pt5/C双金属催化剂.通过循环伏安法(CV)和X-射线衍射(XRD)对基底Pt5/C和催化剂进行了表征,并研究了他们在甲醇电化学氧化中的催化性能.结果表明,PtRh@Pt5/C双金属催化剂的催化活性和抗CO中毒能力明显优于基底Pt5/C,且表面组成对催化剂的活性影响很大,其中以"三明治"式沉积层焙烧后制得的催化剂(Pt0.1Rh0.5Pt0.1@Pt5/C)形成了微晶或非晶态的PtRh表面合金,对甲醇氧化的催化效果最好,甲醇在其表面氧化的峰电流密度提高了90%以上,氧化电势也降低了约30 mV.     

金/二氧化硅中空核壳纳米球的制备与表征

采用水热反应法和正硅酸乙酯水解法制备出核壳结构的Au/C纳米球颗粒以及夹层结构的Au/C/SiO<,2>纳米球颗粒,在空气中锻烧将Au/C/SiO<,2>夹层结构中的碳层除去,得到内部带有可移动纳米金核、壳层厚度约为20 nM的中空Au/SiO<,2>纳米球颗粒.用透射电子显微镜对所制得的纳米微球的形貌进行表征,并用红...     

Pt掺杂纳米Ni-Pt/C的制备及其电催化氧化甲醇性能

采用溶胶凝胶法制备了用于阴离子膜直接甲醇燃料电池阳极的Ni基双金属Ni-Pt/C催化剂(Pt的质量分数为5%),采用循环伏安法测试了催化剂电催化氧化甲醇的活性,并用XRD、TEM和XPS表征了金属粒子的微观形貌、晶型、表面元素,以考察催化剂制备过程中还原剂用量等工艺条件对纳米金属微观形貌及甲醇电氧化性能的影响。结果表明,所制得的Ni-Pt金属粒子直径为4~6 nm,属面心立方(fcc)晶型,粒子表面的Pt、Ni原子数比高于其内部;随着还原剂用量的增加和煅烧温度提高,催化剂活性呈先增高后降低的变化趋势,最佳还原剂用量为理论值的1.2倍,最佳煅烧温度为400℃,Ni、Pt前驱体同时加入制得的合金型Ni-Pt催化活性最高。     

C60基纳米结构膜的制备及其催化氧化甲醇的研究

采用光透电极(OTE)为基底,首次通过滴加涂覆C60溶胶的方法制备了纳米结构的C60／OTE薄膜,再电沉积Pt制得修饰电极Pt／C60／OTE,并经扫描电镜表征。该修饰电极对甲醇氧化表现出显著的催化作用。催化效果随Pt和C60量的增加而增加,并存在最佳值。表明C60纳米簇可作为一种新型的碳基材料并在直接甲醇燃料电池中有潜在的应用前景。     

枝状Ag/Au双金属纳米材料的合成及表征

利用Au离子与树枝状纳米Ag的置换反应,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备了树枝状Ag/Au双金属纳米材料.利用扫描电子显微镜、能量散射X-射线光谱、紫外可见光光谱仪对样品的形貌、成分进行了表征分析,研究了反应温度对产物的影响.结果表明,当反应温度为180℃,反应时间为30min时,可以得到形貌保持较好的纳米枝状结构.产物的UV-Vis光谱中只观察到一个位于单金属Ag和Au之间的吸收峰,表明形成了Au/Ag合金纳米结构.随着温度升高,置换速度加快,有利于Au的生成.     

碳载Pt-Au催化剂对氧的电催化还原反应

通过金属簇合物途径制备了碳载Pt-Au双金属纳米电催化剂.X-射线衍射和透射电镜结果表明合成的双金属纳米催化剂具有平均粒径小、粒径分布窄、相对结晶度低等特点.合成的Pt-Au/C催化剂经600℃热处理后粒径变化不大,表明合成的双金属催化剂具有较好的热稳定性.与商业化E-TEK Pt/C催化剂相比,该催化剂对氧气还原反应呈现了较高的电催化活性.     

甲醇在PtRh双金属薄膜表面的电催化氧化研究

采用强迫沉积法在铂网表面制备了沉积结构及Pt、Rh含量不同的沉积层,通过循环伏安法对催化荆进行了表征,并研究了甲醇的电催化氧化行为.结果表明,Pt、Rh均可在铂网表面形成稳定的、取向附生的沉积层,但是PtRhPt/P_(tmesh)"三明治"式结构与Rh/P_(tmesh)结构的双金属薄膜相比,前者在沉积过程中形成了部分合金,在甲醇氧化中的催化活性和稳定性明显提高,且随着夹层中的Rh含量增大,甲醇氧化的峰电势降低,峰电流密度增大.     

活性炭负载Ptm^Au催化剂的制备与甲醇电催化氧化反应活性

采用溶胶负载法制备了Ptm^Au/C催化剂（m代表Pt/Au原子比）,通过X射线衍射、紫外-可见吸收光谱及透射电镜对催化剂进行了表征.利用循环伏安法测定了催化剂对甲醇电催化氧化反应的活性.考查了Pt/Au原子比和活性炭载体的预处理方式对甲醇电催化氧化反应活性的影响.结果表明,Pt0.05^Au/C对甲醇氧化的催化性能明显强于Pt/C催化剂;Pt/Au原子比越小,其催化活性相对越高;与未处理的活性炭相比,经过HNO3和HCl处理的活性炭负载Pt0.05^Au后,其电催化活性有所降低.     

氧化锌负载金和铂选择催化氧化燃料电池氢源中微量CO的研究

采用共沉淀法制备了负载型Au/ZnO催化剂，采用催化氧化方法脱除富氢中微量的CO研究结果表明，催化剂中Au的合适含量 (质量分数 )为1.5%，适宜的焙烧温度为300℃，即Au(1.5)/ZnO-300。在Au(1.5) /ZnO-300体系中加入少量的PtO组分有利于提高催化剂的稳定性。进一步研究表明，当Pt含量超过1.0%时，会降低催化剂的催化氧化选择性。因此在实验条件下，催化剂比较理想的组成为1.5%Au，10%Pt，焙烧温度为300℃，即Au(1.5)-Pt(1.0)/ZnO-300。对制备的催化剂采用XRD，BET进行了基本表征，并应用ICP对催化剂的组成进行了分析。     

一种纳米铂水溶胶的制备及其在电化学上的应用

在柠檬酸盐体系的基础上,结合电化学应用的需要,发展还原引发剂-柠檬酸盐体系,分别制备了由硼氢化钠和甲醇作还原引发剂,在柠檬酸盐体系中制备了不含有PVP等保护剂的纳米铂水溶胶.不仅简化了PtCl2-6的柠檬酸盐体系的条件,且缩短了制备纳米铂所需时间.透射电镜和纳米粒子分布仪显示制备的纳米铂水溶胶粒径为5-8nm左右.制得的纳米铂水溶胶能通过电泳法修饰到电极表面上,表现出良好的电化学活性及催化活性.     

Surface modifications of Pt-based atomically ordered nanoparticles to improve catalytic performances for oxygen reduction reaction

Bimetallic platinum-cobalt (Pt–Co) nanostructure catalysts represent superior catalytic performances for oxygen reduction reaction (ORR). In a variety of Pt–Co catalyst structures, atomically ordered structure catalysts show excellent catalytic performances in the ORR. In this work, for promoting their catalytic performances, atomically ordered PtCo nanoparticles (PtCo/C) with carbon supported were successfully prepared by an improved impregnation method and annealing. Then, the ordered PtCo/C catalysts have been significantly improved by doped with ultralow amount of Au and Cr transition metal. The physical and electrochemical test results demonstrate the Cr–PtCo/C and Au–PtCo/C catalysts have superior catalytic performances including mass activity and stability compared to commercialized Johnson Matthey (JM) Pt/C, which was the result of the modified electronic properties of Pt surface and atomically ordered structure. The presence of Au and Cr enhances the stability of PtCo/C catalysts. This work represents a simple way to promote the catalytic performances of the atomically ordered catalysts.     

BST薄膜的湿法化学刻蚀工艺优化及应用初探

采用sol-gel法在SiO2/Si衬底上制备了Ba0.7Sr0.3TiO3(BST)薄膜.利用湿法化学刻蚀技术对BST薄膜进行图形化.通过实验结果对比,选择HF/HNO3/H2O2/H2O(体积比为1∶20∶50∶20)的混合液作为最佳刻蚀液.扫描电镜(SEM)结果表明,刻蚀后BST薄膜表面干净,无残留物,图形轮廓清晰.原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)结果显示,刻蚀后BST薄膜表面粗糙度增大,结晶性退化.对刻蚀后的薄膜在600℃后退火处理,能要在一定程度上恢复其表面形貌和结晶性.应用优化工艺制备BST薄膜阵列,采用剥离法将Au,Ni/Cr和Pt/Ti电极进行微图形化.最后,成功地制备了Au/Ni/Cr/BST/Pt/Ti/SiO2/Si结构的8×8元的红外探测器阵列.     

Synthesis and characterization of Au@Pt nanoparticles

Aucore-Ptshell （Au@Pt） nanoparticles were synthesized at room temperature by reducing K2PtCl6 with hydrogen in the solution containing Au colloids and polyvinylpyrrolidone （PVP）. The particles obtained were characterized with UV-Vis, TEM and XPS techniques. UV-Vis spectra show that the surface plasmon absorption feature of Au colloids is significantly reduced with increasing the amount of reduced Pt. TEM images that the metals are found always appear as spherical nanoparticles and their sizes grow apparently due to the reduction of PtCl6^2- ions, indicating that Pt is deposited from solution onto Au particle surface and forms a Pt-layer with uniform thickness. In the XPS spectra, the signals of Au metal decrease due to the reductive deposition of Pt on the surface of the Au colloids. UV-Vis and XPS data are consistent in showing that when the amount of Pt in the AuPt colloids is increased to reach an overall atomic ratio of Pt/Au=2, the Pt deposits form a shell covering completely the surface of Au particles, demonstrating the core-shell structure of the synthesized AuPt particles.     

人工神经网络-流动注射化学发光法同时测定金和铂

将人工神经网络和流动注射化学发光法相结合, 建立了一种不需要分离、 同时测定痕量金和铂的方法. Luminol-H₂Ｏ₂作发光剂, 阳离子交换树脂和掩蔽剂EDTA在线消除干扰离子的影响, 用人工神经网络解析Au和Pt混合化学发光动力学曲线. Au和Pt的检出限分别为1.58×10^-6 mmol/L和2.00×10^-3 mmol/L, 相对标准偏差分别为1.25%和1.59%. 模拟混合样的分析误差小于20%.     

Supergene mobility of noble metal elements in black rock series

In order to discuss the supergene mobility of noble metal elements in black rock series, measurements have been conducted with ICP-MS method for the contents of Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au and Ag in the primary jordisite-rich black shale ore, in the supergene leached jordisite-rich black shale ore, in the pyrite-rich black shale ore and in the water of pit, well and stream of the mining area near Zhongnan Village, Zunyi District of Guizhou Province. The temperature, pH, electric conductivity, dissolved oxygen of the water were also measured. The pit water is acidic with high electrical conductivity and low dissolved oxygen. The total content of platinum group elements in the primary pyrite-rich black shale ore is only 1/13 of that in the primary jordisite-rich black shale ore. The Ag content in the former is only a half of that in the latter while the Au contents in the two kinds of ores are almost the same. Being leached under supergene condition, the contents of most of the noble metal elements except Au in the jordisite-rich black shale ore greatly decrease; the leaching rates of Rh, Pd, Pt, the total platinum group elements and Ag reach as high as 66.72%～74.79%, revealing that under supergene condition, platinum group elements and Ag can migrate along with water; the ratios of Ag/Au, Pd/Ru, Pt/Ir and(Pt+Pd)/(Ru+Rh+Ir) are remarkably decreased, displaying that Pt and Pd relative to Ru, Rh and Ir, Ag relative to Au bear more active mobility. The noble metal elements in the black rock series near Zhongnan Village might be mobilized and migrate under the procession of "cold water" rich in [SO4]2- with pH value being about 2.4 at a temperature below 50 ℃.     

促进剂对乙醇水溶液光催化脱氢性能的影响

考察了担载各种不同过渡金属的CdS粉末光催化剂的脱氢活性,得出活性顺序为Pd(5％)/CdS(化学镀)>Pt(5％)/CdS(机械混合或化学镀)>Rh_2O_3(1％)/CdS(机械混合),否定了Cu和Ag作为主催化组分的可能性,在Pt/CdS体系中,Pt的最佳担载量为5％左右,研究了包括第二金属组分作为可能的促进剂的双金属组分M_1+M_2/Cds光催化剂的脱氢活性,肯定了Cu和Ag是Pt/CdS和Pd/CdS体系的良好促进剂,有明显助催作用.实验证明Pt(5％)+Cu(5％)/CdS为这两种金属组分的最佳匹配量。