铜铂合金纳米管的制备及其电催化性能的研究
寻找高效的电催化材料是提高直接甲醇燃料电池能量转化效率并实现其商业化的关键因素。本论文通过铂和铜合金化的方法来提高Pt催化剂的电催化效率。研究成果包括合成单质铜纳米棒，置换法制备铜铂合金纳米管，铜铂合金纳米管电催化性能测试，热处理对铜铂合金结构的影响。
首先是铜纳米棒的合成研究。其中提高氢氧化钠浓度有助于得到棒状结构的产物，合适的乙二胺添加量和水合肼用量有助于棒状结构的生长，较高的反应温度则有利于减少产物发生团聚现象。
通过铜纳米棒与氯铂酸之间置换反应得到铜铂合金纳米管并进行电催化性能测试。测试结果表明，铜在合金中通过对铂造成晶格压缩改变合金晶格常数提高了Pt在电催化O2还原中的催化效率，减小O2在Pt表面还原时的H2O2产率，其中Cu40Pt60具有最高的比质量活性。电催化甲醇氧化测试结果表明Cu在合金中具有提高Pt催化活性和抗CO毒化的能力，以及提高Pt在催化甲醇氧化过程中的的稳定性，其中Cu40Pt60具有最高的催化CH3OH氧化效率，而Cu75Pt25具有最好的抗CO毒化性能。
最后在不同温度下对铜铂合金进行退火热处理研究晶体结构变化，实验结果表明合金相变的温度需要达到500℃以上，原始合金中的无序固溶体结构转变为有序固溶体CuPt和Cu3Pt超晶格结构。
铜铂合金;纳米管;电催化性能;晶体结构;直接甲醇燃料电池
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
王峰
2012
中文
TG146.33;TM911.43
94
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）