利用纳米钯的受热收缩性制备高洁净度多孔钯材料

采用纳米钯黑做造孔剂并与海绵钯混合进行等离子脉冲放电烧结(SPS)的方法制备多孔钯块体材料。结果表明,纳米钯黑材料在500~550℃受热后会产生明显的收缩,具有良好的造孔效果。由于采用该方法不引入任何杂质,故可在550℃时制备出洁净度与孔隙率(87.88%)高、力学性能好的多孔钯块体材料。该方法也可为其它高洁净度多孔金属材料的制备提供有价值的借鉴。     

Pd纳米盘的光热辅助合成及其对乙醇的电催化氧化

以氯化钯(Pd Cl2)为金属前驱体,乙醇为还原剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为稳定剂和导向剂,利用普通市售白炽灯产生的光热作用,辅助合成Pd纳米盘材料。用XRD、TEM、选区电子衍射(SAED)和UV等技术对合成产物进行表征,考察了CTAB用量对纳米Pd微观形貌和尺寸的影响,并通过循环伏安法研究了纳米Pd修饰玻碳电极对乙醇的电催化氧化活性。结果表明,通过改变Pd Cl2和CTAB的摩尔比,可以调控纳米Pd的微观形貌和尺寸;当Pd Cl2与CTAB的摩尔比为1:80,可见光辐照6 h时,得到的Pd纳米盘呈多边形貌,平均粒径为46 nm,对乙醇有较好的电催化活性和抗中毒能力。     

Cu0.3Mn0.7去合金化制备纳米多孔铜块体材料

采用去合金化法对Cu0.3Mn0.7合金进行自腐蚀制备出厚度为1 mm的纳米多孔铜块体材料。采用XRD、SEM、EDS、AAS等分析了样品的相组成、微观形貌和元素含量。结果表明：样品在室温0.1 mol/L盐酸溶液中自腐蚀10 d,得到成分单一,结构均匀的三维连通纳米多孔铜块体材料,其表面平均孔径尺寸约125 nm,平均骨架尺寸约80 nm,横截面平均孔径尺寸约300 nm。     

去合金化工艺对纳米多孔铜孔结构的影响

以Mn-Cu合金为前驱体合金,在酸溶液中腐蚀去合金化成功制备出孔径尺寸为纳米量级的纳米多孔铜。 研究了去合金化工艺参数中的酸溶液成分、腐蚀时间及腐蚀温度对最终纳米多孔铜孔结构及Mn的选择性腐蚀程度影响。结果表明：在0.1 mol/L HCl溶液中自由腐蚀去合金化后可得到孔结构均匀的纳米多孔铜;随着腐蚀时间的延长,孔结构有显著变化,腐蚀2 d所得纳米多孔铜样品的孔结构呈蜂窝状,腐蚀5 d所得样品的孔结构呈均匀的三维网络状结构,而后随着腐蚀时间的延长,孔壁逐渐粗化;随着腐蚀温度升高到60 ℃,样品中的残余Mn含量降低明显。通过调整去合金化工艺,实验所制备的纳米多孔铜孔结构呈均匀的三维网络状,孔隙率为57.7%,平均孔径尺寸约140 nm。     

金修饰纳米多孔Pd催化剂对甲酸氧化的电催化活性

以水热法制备出纳米多孔网状钯催化剂(nanoPd),采用电位扫描在其上沉积金,制成金修饰纳米钯电极(Au/nanoPd),运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)和交流阻抗谱(EIS)比较nanoPd和Au/nanoPd电极对甲酸氧化反应的电催化活性。CV和LSV结果表明:金在nanoPd表面的沉积促进钯对甲酸氧化的电催化活性,起始电位提前,电流密度更高。EIS研究结果也表明:在Au/nanoPd电极上,甲酸氧化反应的电荷传递电阻更低。结果表明:金修饰纳米钯电极(Au/nanoPd)对甲酸氧化具有较高的电催化活性。     

去合金化制备纳米片阵列和纳米球颗粒多孔锡

以Mg₈₉Sn₁₁(二元合金)为前驱体合金,在腐蚀介质中通过去合金化方法成功制备了纳米片阵列和纳米颗粒形貌的多孔锡。通过调整腐蚀介质和腐蚀时间研究了纳米多孔锡的形貌结构以及去合金化程度的影响因素。结果表明,在酸性腐蚀介质中去合金化,能够获得双连续结构的纳米多孔锡结构。其中,在0.1%H₃PO₄溶液中,孔壁由不连续的纳米球颗粒堆积而成,而在0.1mol/L HCl溶液中,孔壁为纳米片结构,形成了纳米片阵列的多孔锡;而在中性的NaCl溶液中,同样成功制备出了均匀的纳米片状阵列多孔锡。在5%的NaCl中,随着去合金化时间的延长,多孔形貌从均匀的纳米片阵列多孔转变为团簇状的纳米多孔形貌。去合金化1h时,表面形成了均匀的纳米片阵列多孔结构,6h后表面开始生成不连续的团簇状多孔形貌,并最终演化为连续起伏的片状纳米锡多孔结构,其孔径平均尺寸保持在50nm。通过对去合金化工艺进行调整,制备了不同形貌的纳米多孔锡结构。     

Al-Cu合金成分对去合金化制备纳米多孔铜的影响

采用快速凝固与去合金化相结合的方法制备纳米多孔铜,用XRD、SEM分析样品的相组成和微观形貌,研究前驱体AlCu合金成分对纳米多孔铜微观结构及Al2Cu、AlCu协同性腐蚀的影响.结果表明:Cu原子分数为33％时,去合金化后形成具有双连续结构的纳米多孔铜;Cu原子分数为38％时,形成比表面积更高、更均匀细小的双连续结构纳米多孔铜,平均孔径尺寸约100 ～ 150 nm,平均系带尺寸约50 ～ 80 nm;Cu原子分数为43％时,形成了双连续结构的纳米多孔铜并在其中分散着纳米颗粒聚集体;Cu原子分数为50％时,形成了纳米颗粒聚集的纳米多孔铜.实验发现,Al2Cu、AlCu腐蚀的协同作用对双连续结构的形貌有重要的影响.     

纳米孔结构金属多孔材料研究进展

纳米孔结构金属多孔材料(以下简称金属纳米多孔材料)是近年来纳米技术及多孔材料科学领域引人注目的研究对象.本文综述了近年来金属纳米多孔材料的制备方法(粉末烧结法、脱合金法、胶晶模板法、斜入射沉积法等)、表征技术、应用现状以及最新的研究成果.指出了金属纳米多孔材料研究进程中存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向.     

模板法-脱合金制备低密度、分级多孔金及其电催化性能

本文提出了以模板法-脱合金复合方法制备低密度分级多孔金。在该方法中,以直径为700 nm的二氧化（SiO2）微球作为模板,通过化学镀的方法依次制备了Ag@SiO2和Au@ Ag@ SiO2核壳粒子,并通过冷压-烧结方法制备了Au@ Ag@ SiO2合金块材。通过连续改变腐蚀溶液,SiO2模板以及Ag元素从Au@ Ag@ SiO2合金中完全去除。将SiO2从Au@ Ag@ SiO2微球完全去除从而得到了大尺寸空心球壳（直径约为675 nm）,将Ag元素脱合金去除从而在球壳表面形成了许多小尺寸的孔结构（直径约为75nm）。TEM图像表明,块状金样品中的韧带由具有多晶特性的纳米晶粒组成。这种具有低密度1.1 g/cm3（相对密度为5.7%）和高表面积4.24 m2/g的分级纳米多孔金材料在碱性溶液中对甲醇电氧化具有优良的催化活性以及快速的传质速率,表明其在催化领域具有广阔的应用前景。     

Pd-Based Multicomponent Nanoporous Metals with Enhanced Electrocatalytic Performance Prepared by Dealloying Metallic Glass

为获得具有高催化活性的多元掺杂纳米多孔Pd,将Pd20Ni60P20金属玻璃作为预合金,在H2SO4+H3PO4混合酸溶液中以不同过电位进行电化学脱合金处理,制得Ni和P共掺的Pd基多元纳米多孔金属。该多孔金属的成分和孔径均可通过过电位进行调节。与市售碳负载的纳米Pd催化剂相比,临界电位下脱合金获得的Pd基纳米多孔金属在对甲酸的催化中表现出了更高的催化活性。     

纳米多孔铜制备及其电化学性能研究

通过真空熔炼和快速凝固技术制备了Cu-55Al(at%)合金铸锭和快淬薄带,用稀盐酸浸泡法对所得合金进行了化学脱合金。采用XRD、SEM和TEM等方法对脱合金前后的相组成及微观形貌进行了表征。结果表明,合金原始物相均由AlCu和Al2Cu相组成,快淬薄带中Al2Cu相含量更高。二者经脱合金后均能获得三维无序网状多孔铜,孔带平均尺寸分别为83、58 nm。此外,块体多孔铜中虽有少量Al残余,但孔带光滑完整。而合金薄带虽然能够完全脱Al,但孔带表面粗糙,并含有少量的Cu2O。电化学测试表明,多孔铜在碱性条件下电氧化甲醇的电流密度较光滑铜电极提高了25倍,同时还表现出优良的电容性能。     

钛合金阳极氧化法制备自组装纳米多孔结构薄膜

钛及钛合金在含有F-离子的电解液中阳极氧化,可自组装制备出有序TiO2纳米多孔或纳米管阵列薄膜,这类纳米阵列膜材料具有极大的内比表面积和优异的电子传输性能,可以用作纳米结构制备模板、高灵敏度传感器、染料敏化太阳能电池等。以TLM钛合金为阳极氧化的基片,通过改变阳极氧化电压、钛合金相结构,找到了制备纳米多孔阵列的参数,通过条件试验发现,在恒电压小于30V时,经时效处理的TLM钛合金表面可以制备得到合金元素掺杂的TiO2纳米多孔结构薄膜。     

用溶胶-凝胶法在纳米孔材料VSB-1中制备纳米二氧化钛

采用溶胶-凝胶方法在纳米孔材料VSB-1的孔道中制备了二氧化钛的纳米颗粒.通过XRD,EDX,FTIR,UV-Vis和N2吸附等方法证实了纳米TiO2的确存在于VSB-1的孔道中.但当合成条件不同时,所得到产品的存在状态和性质也不同.主要研究了不同前驱体的浓度、不同的反应时间和不同尺寸的前驱体对产物的影响.     

纳米多孔二氧化硅气凝胶的声学性能(英文)

二氧化硅气凝胶是一种低密度纳米多孔材料,它有着独特的声学性能。简要介绍二氧化硅气凝胶材料的制备,重点介绍声波在二氧化硅气凝胶材料中传播所受影响引起的特殊性能——低声速与声波衰减;讨论了材料密度等相关因素对声速的影响,以及超声波段与可听声波段中二氧化硅气凝胶材料对声波的吸收机理。同时,在固体材料中二氧化硅气凝胶还具有最低的声阻抗。     

三明治型纳米多孔镍/氧化镍电极材料的制备及储能特性

设计Ni₄₀Ti₆₀高强韧非晶合金为前驱体在0.25 M HF溶液中“自由脱合金-自然氧化”一步法得到纳米多孔镍/氧化镍(np-Ni/NiO)复合电极材料。对复合电极材料的结构、形貌和储能特性进行探究,结果表明：np-Ni/NiO具有“脱合金层︱非晶芯层︱脱合金层”的三明治型复合结构,层与层之间自然结合,保证了电极材料的柔韧性和结构一体化;脱合金层的厚度与NiO的含量随脱合金时间延长而增加。脱合金2 h的样品其体积比电容可达491.1 F/cm₃,循环6000次后仍可达472 F/cm₃。     

Electrochemical Catalytic Oxidation Performance of a Nanoporous Gold Electrode

对纳米多孔金电极的电化学催化活性进行了研究,在1 mol/L LiPF6非水溶液中室温下采用电化学合金化/去合金化方法制备了纳米多孔金电极,然后使用循环伏安方法和计时电流方法研究了电极对乙醇的电化学催化活性。研究显示,在0.5 mol/L KOH + 1.0 mol/L CH3CH2OH 溶液中,制备的多孔电极在0和400 mV (vs SCE)对乙醇的电化学催化氧化电流密度超过光滑金电极的100倍以上,分别达到3.7和6.1 mA·cm-2。表明制备的纳米多孔金电极对乙醇具有良好的电化学催化氧化活性。     

氨氧化催化系统的优化设计

针对现有二元、三元针织和平织铂催化剂存在铂耗高、铂用量大和成本高等问题,通过对氨氧化催化剂系统细化分区,科学合理配置贵金属量、合金比例和丝径,综合考虑氨氧化反应影响因素,设计最优化的双功效铂催化剂(DEC)系统。DEC系统的铂含量大大减少,降低损耗40%~50%,整体催化剂系统降低成本25%~35%。