多孔二元金屬材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、多孔材料的顯著優(yōu)點是具有大的比表面積，可為吸附和催化提供大量位點，因而在清潔和催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。氫氣泡模板法是一種用于制備微納米多孔金屬的電化學(xué)方法，該法具有簡單易行的特點。本研究以氫氣泡模板法為基礎(chǔ)制備新型微納米多孔金屬催化劑。
　　本文首先研究了氫氣泡模板法中添加劑、沉積時間和沉積電流密度對多孔銅形貌和結(jié)構(gòu)的影響，通過向沉積液(0.2MCuSO4+1MH2SO4)中添加不同的離子，制備出了玉米芯狀（無添加劑）、苞狀

2、(添加BTA)和雪松狀（添加KCl+K2SO4+NH4Cl）多孔銅簇。隨著沉積時間的延長，沉積電流密度的增大，玉米芯狀和雪松狀三維多孔結(jié)構(gòu)層數(shù)增加，韌帶逐漸致密，枝晶稍有粗化，苞狀銅簇苞枝晶有所增大。沉積出的多孔銅對于偶氮染料直接藍(lán)15具有明顯的催化降解能力，且銅簇形貌、降解溫度、PH值、雙氧水濃度、銅簇質(zhì)量和直接藍(lán)15濃度對降解效率均有顯著影響。
　　其次，本文通過氫氣泡模板法制備了微納米多孔金簇，研究了沉積溫度和沉積時間對多孔

3、金簇形貌、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。隨著沉積時間的延長和沉積溫度的提高，樣品的三維多孔結(jié)構(gòu)層數(shù)增加，韌帶逐漸致密，枝晶密度增大。在堿性和中性條件下，所有樣品均有明顯的葡萄糖催化效果，在25℃下沉積300s的樣品，其催化效果最佳，堿性條件下正向掃描時的葡萄糖的氧化峰位于0.492V(vs Hg/HgO)處，中性條件下正向掃描時的氧化峰位于0.405V(vs Ag/AgCl)。
　　最后，本文結(jié)合氫氣泡模板法和濕化學(xué)方法，制備了以多孔銅

4、簇為模板的Au-Cu雙金屬復(fù)合材料，用于葡萄糖的催化氧化。研究了置換時間、置換反應(yīng)溶劑和模板形貌對雙金屬催化劑的形貌、成分以及催化性能的影響。研究表明，置換后樣品的多孔結(jié)構(gòu)均在一定程度上發(fā)生坍塌，枝晶逐漸退化。多孔結(jié)構(gòu)和枝晶結(jié)構(gòu)的劣化隨置換時間的延長而加深，金含量隨置換時間的增加而增加。而置換后所得樣品對堿性溶液中葡萄糖氧化的催化效果則在置換時間為5分鐘時達(dá)到最佳。置換溶劑中乙二醇的加入可以降低置換速度，在一定程度上延緩結(jié)構(gòu)劣化。純乙二