摘  要：本实验是在室温下进行，采用铝和PtCl2溶液的简单置换反应首次制备出花状纳米铂。利用XRD、TEM、EDS、BET和DSC等测试手段对样品的结构、形貌、组分、比表面积和催化性能进行了详细的表征。结果表明：花状纳米铂粒径约为1微米，由大量薄的纳米片组成。若在合成体系中引入一定量的聚乙烯吡咯烷酮（PVP），研究发现：所合成的产物变换为纳米铂组装的树枝状结构。所制备的花状和树枝状结构纳米铂均能显著降低高氯酸铵（AP）的热分解温度，对其热分解具有优越的催化性能。72518

毕业论文关键词：铂纳米结构，花状，树枝状，聚乙烯吡咯烷酮，高氯酸铵

Abstract: A simple and effective method is developed to synthesize flower-like platinum (Pt) nanostructures through galvanic replacement reaction between aluminum (Al) nanoparticles and PtCl2 aqueous solution at room temperature。 Pt flowers exhibit an average size of approximately 1 mm, and many thin nanosheets comprise such flower-like structure。 Dendritic Pt nanostructures can be obtained by simply adding an amount of polyvinyl pyrrolidone (PVP) into the reaction solution。 Nanodendrites, which are 30–100 nm in size, are rich in interconnected nanoparticles。 The catalytic activity on the thermal decomposition of ammonium perchlorate (AP) was characterized by DSC/TGA。 Results showed that the addition of flower-like and dendritic Pt nanostructures decrease the high decomposition temperature of AP by 96  C and 114  C, and increases the total DSC heat release by 1。28 and 1。36 kJ g 1, correspondingly。 The obtained Pt nanostructures demonstrate excellent catalytic activity for thermal decomposition of AP。

Keywords: nano Pt, flower-like, dendritic, ammonium perchlorate

目   录

1 引言 6

2 实验步骤 6

3 结果与讨论 7

  3。1 纳米铝模板的透射电镜分析 7

  3。2 花状纳米铂产物的扫描和透射电镜分析 8

  3。3 树枝状纳米铂产物的扫描和透射电镜分析 9

  3。4花状和树枝状状纳米铂产物的X射线衍射分析 10

  3。5 光电子能谱分析 11

  3。6 反应机理分析 12

  3。7催化性能分析 13

结 论 14

参考文献 15

致谢 16

1 引言

由于纳米粒子的比表面积大，表面所占的体积百分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致表面的活性位置增加，表面活性中心多，这就使得纳米粒子具备了比宏观物质更为优异的催化性能。在过去的几年里，纳米铂的制备方法备受关注。科研工作者通过不同的化学过程制备出不同形状、粒径的纳米铂。比如花状纳米铂。He等[1]在室温下，通过简单的电化学沉积方法合成出由铂纳米结自组装的3-D花状纳米粒子。这种3-D花状纳米粒子由FE-SEM、TEM、EDS、XRD、XPS表征技术所证实。Wang等[2]通过一步化学合成法得到高度分散的3-D多花状的纳米铂晶体，并在氧还原(ORR)和甲醇氧化(MOR)中表现出高催化活性。花状的纳米铂粒子内部联系结构不仅使得其在电解液中不容易溶解，而且可以在有限空间内提供更多的吸附位点，所以花状的纳米铂结构表现出很好的稳定性以及催化活性。文献综述