鈀及其合金納米顆粒的形貌控制合成.pdf

1、納米材料的性質(zhì)與其形貌、尺寸和晶面指數(shù)密切相關(guān)。貴金屬納米材料因其在催化、光學(xué)、生物信息儲(chǔ)存等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而備受關(guān)注。Pd及其合金納米顆粒廣泛用于催化劑,為了能進(jìn)一步提高其催化性能，人們對(duì)Pd及其合金納米顆粒的形貌控制開展了廣泛研究。迄今為止，一系列特殊形貌的納米顆粒如Pd六角片、二十面體、四角枝、以及Pd-Pt超立方體、Pd-Pt二十四面體等陸續(xù)被報(bào)道。本文探索了新形貌的Pd及其合金納米顆粒的合成方法，并對(duì)其電化學(xué)性能等進(jìn)行了初步研

2、究。
　　以Pd(acac)2為前驅(qū)體，DMF和水作為溶劑，PVP作為穩(wěn)定劑，CO為還原劑，在適量碘化鉀和無(wú)水乙酸鈉的存在下，100℃油浴3h得到了超薄Pd納米圓片自組裝結(jié)構(gòu)，納米片平均直徑約25nm，組裝體長(zhǎng)度約200nm。反應(yīng)體系中，Pd(acac)2?PVP?KI?NaAc的最適宜摩爾比為1?9?4?4，最佳CO流速為0.033mL·sec-1。分別用透射電子顯微鏡(TEM)、粉末X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡（SEM）以

3、及X-射線光電子能譜(XPS)等對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明，CO的流速是控制得到超薄納米片的關(guān)鍵因素，一方面，適當(dāng)?shù)牧魉倏刂魄败|體的還原速率，另一方面，適量的CO選擇性吸附在Pd的{111}面上，使Pd納米顆粒限域生長(zhǎng)，促使超薄Pd納米片的形成；同時(shí)，適量的碘離子選擇性吸附在{100}晶面，使納米片的邊緣呈圓形生長(zhǎng)；而適量的乙酸根離子在Pd納米片表面的吸附，通過(guò)烴基的范德華作用使納米片發(fā)生自組裝，最終形成超薄Pd納米圓片自組裝體。催

4、化甲酸電氧化實(shí)驗(yàn)表明，超薄自組裝Pd納米圓片的催化性能是商業(yè)Pd黑的2.1倍。
　　以Pd(acac)2為前驅(qū)體，DMF為溶劑，PVP為穩(wěn)定劑，CO為還原劑，在適量油胺和無(wú)水乙酸鈉的存在下，常壓下100℃油浴3h，得到了分級(jí)的多枝狀Pd納米顆粒。運(yùn)用UV-Vis、TEM、XRD等技術(shù)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。結(jié)果表明，分級(jí)多枝狀Pd納米顆粒主要由{111}晶面構(gòu)成。反應(yīng)初期，CO和乙酸根的共同吸附作用促使四足形納米顆粒的形成。隨著反應(yīng)的進(jìn)行

5、，以四足形納米顆粒為晶種，油胺選擇性吸附在鈀納米顆粒的{111}表面，促使Pd原子在四足形納米顆粒的四個(gè)頂點(diǎn)堆積，進(jìn)而沿著四個(gè)頂點(diǎn)外延生長(zhǎng)，最終形成多級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)。此外，CO流速對(duì)分級(jí)的多枝狀Pd納米結(jié)構(gòu)的形成也起著重要作用，CO流速過(guò)大將抑制分級(jí)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)。催化甲酸電氧化實(shí)驗(yàn)表明，分級(jí)多枝狀Pd納米顆粒催化甲酸電氧化的活性是商業(yè)Pd黑的2.5倍。
　　以H2PdCl4和Na3RhCl6為前驅(qū)體，PVP作為保護(hù)劑，KI作為添加劑，T