新型贵金属（Pd/Au/Ag）纳米复合材料的制备及其电催化性能研究

贵金属纳米粒子具有优良的光电等性质，被广泛应用于催化、能源、生物传感等众多领域。研究形貌及构造对贵金属纳米材料催化性能的影响有利于提高这类新材料的催化性能和使用效率。新的研究热点表明，贵金属纳米材料表面独特的SPR特性使这类材料在光电转换、生物传感、催化等领域有了新的增长点。本论文主要研究目标在于有效的控制贵金属基纳米材料的合成，研究贵金属纳米材料的结构和组分对其性能的影响，以及如何更有效的将贵金属的催化和光学特性有机的结合。1.本论文针对贵金属/石墨烯复合材料(Pd NPs/GO)的制备，研发了一种新的超声制备方法。该方法方便快捷、绿色环保，所制备产物对葡萄糖表现出良好的检测性能；在此基础上，采用置换法和共还原法在GO上合成了AuPd三维合金纳米结构，并表现出良好的乙醇催化氧化性能。2.我们以银纳米材料为例，研究了结构和成分对材料电催化氧还原性能的作用。通过对银纳米立方体和纳米十面体对氧还原反应的催化行为的研究，表明以银(111)面为主的纳米十面体表现出更好的催化性能；并且在银纳米立方体的基础上，通过置换反应和共还原反应合成了AgPd合金结构，研究结果显示Ag1Pd1合金纳米结构对氧还原反应具有良好的催化活性和优异的抗甲醇性能。3.我们设计并制备了结合有优异的SPR性能的Au纳米粒子与优异催化性能的Pd纳米粒子的Pd-Au双金属纳米异质结构，该结构材料对乙醇催化氧化表现出优异的催化性能。同时，我们发现该异质结构的催化行为可通过可见光的照射进行调控，并对其作用机理进行了研究。