Pt/CNTs金属纳米催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化

采用混酸(HNO3-H2SO4)浸泡法对碳纳米管(CNTs)进行表面功能化,以氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)为前躯体,通过液相化学还原法快速合成了Pt/CNTs纳米催化剂(负载Pt的质量分数为20%)。透射电镜(TEM)观察表明,该法合成的Pt纳米粒子粒径小且尺寸分布窄,Pt纳米粒子高度分散在CNTs的表面,其平均粒径为4.5 nm,与XRD表征所计算的平均粒径相符合(4.46 nm)。电化学实验表明,该法合成的Pt/CNTs催化剂比商业Pt/CNTs催化剂对甲醇的电化学催化活性要高。     

反相微乳液法制备负载型Pt基催化剂及其选择加氢活性

采用反相(W/O)微乳液法制备负载型Pt基催化剂,以间氯硝基苯(m-CNB)选择加氢反应为探针,考察微乳液组成、助表面活性剂和油相种类、还原剂用量及载体种类等制备参数对催化剂活性的影响,并对Pt粒子及催化剂进行TEM表征。结果表明：选择十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)/正丁醇/环己烷/H2PtCl6溶液的W/O微乳体系...     

种子分散聚合法制备PnBA/PSt核壳结构聚合物微球

本文以具有一定交联度的聚丙烯酸正丁酯(Pn BA)为种子微球,苯乙烯(St)为第二单体,通过种子分散聚合法制备了Pn BA/PSt核壳结构聚合物微球。通过红外光谱、热重分析和X射线光电子能谱等对聚合物微球结构和性能进行表征。结果表明成功合成了Pn BA/PSt核壳结构聚合物微球,复合粒子Pn BA-XX/PSt具有正向核壳构型。     

不同Pt前体制备Pt/CeO2催化剂对其结构及性能的影响

Pt与载体间的相互作用会影响到本征Pt纳米粒子的催化活性,不同Pt前体制备Pt/CeO₂催化剂会使其表现出完全不同的催化性能。分别采用金属胶体粒子原位沉积法、浸渍法以及浸渍还原的方式制备了Pt/CeO₂催化剂,通过X 射线衍射、程序升温还原、X射线光电子能谱以及高分辨透射电镜对催化剂进行表征,在CO氧化以及甲苯燃烧反应中评价催化剂活性。结果表明,胶体粒子原位沉积法制备Pt/CeO₂催化剂,能够将优先合成好的Pt纳米粒子直接以金属态Pt⁰的形式负载到载体表面,且保证其高度均匀分散,丰富的表面Pt⁰很好地充当了CO、甲苯反应时的活化位点,催化剂表现出优异的性能;浸渍还原法中,Pt纳米粒子之间会发生团聚现象,同时部分Pt又以Pt²⁺的形式与CeO₂之间形成了Pt-O-Ce相互作用,载体表面暴露Pt⁰含量的下降是催化剂表现出较弱活性的主要原因;浸渍法中,以Pt离子对Pt进行负载,Pt完全以Pt²⁺的形式参与到Pt-O-Ce键成键中,表面Pt⁰缺失,催化剂表现出明显的失活现象。Pt/CeO₂催化剂中,起主要活性作用的是金属态Pt⁰,胶体粒子原位沉积法能够实现Pt⁰的直接负载,对于提高Pt基催化剂中Pt的利用率,降低Pt资源消耗都具有重要意义。     

聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)/银复合微球的制备与表征

本文采用单分散的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(PSMAA)微球作为基材,在其表面通过静电作用吸附银氨离子([Ag(NH_3)_2]~+),通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)还原成银(Ag)纳米粒子,形成PSMAA/Ag微球。采用红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对PSMAA/Ag复合微球进行了表征,结果表明:Ag纳米粒子较为均匀地分布于PSMAA微球表面,Ag纳米粒子的粒径大约为15~40 nm。     

用Pt/C催化剂通过浸渍-还原法制备疏水催化剂

选择XC-72R炭黑为载体,采用改进的浸渍-还原法制备了2~3 nm高分散度Pt/C催化剂。研究了还原温度、还原剂、pH和甲醛用量等工艺条件对Pt粒径大小及分散度的影响,采用透射电镜和X射线衍射等对催化剂进行表征。结果表明,提高溶液pH和反应温度、增加甲醛用量均有助于得到Pt粒子粒径较小的高分散度Pt/C催化剂,较佳的工艺条件为:用乙二醇与水为炭黑分散溶剂,反应温度80~90℃,pH≈11,甲醛用量80倍于PtCl62-物质的量,可以制备Pt粒子粒径在2 nm左右的高分散度Pt/C催化剂。     

水热法制备CdSe和PbSe共负载TiO2纳米带复合材料

采用两步水热合成过程制得了CdSe或/和PbSe负载的TiO2纳米带复合材料。用XRD、SEM、TEM、UV-Vis吸收和FTIR等测试技术对产物进行了一系列表征。结果表明,六方相CdSe粒子或/和立方相PbSe粒子直接负载在四方相锐钛矿型TiO2纳米带表面,其中呈近球形CdSe粒子的粒径主要在100~400 nm,而呈近立方体形PbSe粒子的边长主要在300~1 000 nm。CdSe和PbSe共负载TiO2纳米带复合材料在可见光区域有强的光吸收。由FTIR谱图推断,在复合材料载体TiO2纳米带结构中掺杂有少量Cd2+或/和Pb2+离子。     

二氧化钛/聚合物复合微球的制备及聚合物表面性质的影响研究

以多孔聚(苯乙烯.二乙烯基苯)接枝马来酸酐聚合微球[P(St-DVB)/MAH]为底物,成功制备了表面均匀包覆纳米二氧化钛(TiO2)的复合微球.主要考察了聚合物微球的表面性质(多孔性和表面功能基团)对TiO2粒子在其表面包覆分散性和数量的影响.复合粒子微球的形态通过扫描电镜和X射线衍射分析等进行了表征.结果表明,聚合物微球的多孔性和表面功能基团都提高了TiO2粒子在微球表面的分散性.平均孔径为136.8 nm的多孔微球与无孔和平均孔径为42 nm的多孔微球相比,能够进一步提高表面TiO2粒子的均匀性和连续性,产生表面均匀覆盖粒径为60 nm TiO2的复合微球.     

不同形貌PSt/PGMA双面粒子的制备和表征

溶剂挥发法制备出单分散PSt/PGMA双面粒子,用扫描电镜(SEM)、光学显微镜、红外光谱仪(FTIR)、EDS能谱仪等对其进行了表征。通过控制PSt和PGMA两种聚合物的相对分子质量(简称分子量,以下同),得到具有双面形态的雪人状、橡子状、汉堡状PSt/PGMA复合微球。选取w(十二烷基磺酸钠)=0.25%水溶液作为乳化剂制备PSt/PGMA双面粒子,依靠荧光染色分析和EDS能谱分析,得出两种聚合物相分离过程不完全,确定出了PSt/PGMA双面粒子的组成,较大半球主要为PGMA,较小半球主要为PSt。     

草莓型PVAc／SiO2有机-无机复合微球的合成

用无皂乳液聚合法制备了草莓型的聚醋酸乙烯酯／二氧化硅（PVAc／SiO2）纳米复合微球,探讨了纳米SiO2溶胶的pH值和用量对复合微球粒径与形态的影响。研究表明纳米SiO2粒子被吸附在有机相表面,形成草莓型结构,其粒子表面的羟基与PVAc分子链中羟基之间的氢键作用是制备这种单分散草莓型PVAc／SiO2纳米复合微球的关键。     

多元醇还原法制备FePt纳米颗粒

以乙酰丙酮铁和氯铂酸作为Fe源和Pt源,1,2-十二烷二醇为还原剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,研究了表面活性剂油酸和油胺对FePt纳米颗粒形貌和分散性的影响。结果显示,未使用表面活性剂制得的FePt纳米颗粒粒度范围是1.0～6.0 nm,平均粒径为3.4 nm;使用油酸和油胺制得的FePt纳米颗粒粒度范围是2.5～5.5 nm,平均粒径4.1 nm。通过XRD、TEM和VSM分析表明,油酸和油胺修饰的FePt纳米颗粒为面心立方结构,形状近似球形,分散性良好,粒径分布较未使用表面活性剂时变窄;VSM显示其矫顽力趋近于0,呈现超顺磁性。     

铂纳米花的控制合成

以氯铂酸钾（K2PtCl6）为前驱体、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为稳定剂及还原剂,在一定量溴化钾（KBr）的存在下,采用水热法制备了铂纳米花。考察了n（K2PtCl6）∶n（PVP）∶n（KBr）、反应温度、反应时间对产物形貌的影响。结果表明,在n（K2PtCl6）∶n（PVP）∶n（KBr）为1∶10∶15、反应温度为130℃、反应时间为3h的条件下,制备出形貌规则、大小均匀的花形自组装铂纳米颗粒。利用透射电子显微镜、X-射线光电子能谱和X-射线粉末衍射对产物进行了表征。所制备的铂纳米花由零价态的铂原子组成,具有面心立方（fcc）结构。     

苯乙烯/丙烯酸共聚高分子微球的制备与研究

以苯乙烯为主单体,丙烯酸为亲水性功能单体,采用无皂乳液聚合方法制备了苯乙烯/丙烯酸共聚微球,并在微球表面沉积金属Ag纳米粒子。讨论了引发剂用量、功能单体丙烯酸的加入方式以及用量对微球粒径和形态的影响,并研究了金属Ag纳米粒子的沉积过程。通过透射电镜观察发现,微球形态规整,粒径分布均匀。金属Ag纳米粒子较均匀的沉积在微球表面。     

Preparation of micron‐size monodispersed PS/P(St/MAA) microspheres by seeded dispersion polymerization

Uniform polystyrene (PSt) particles with the size of 1.9 μm were first prepared via dispersion polymerization, and then used as the seeds in a second‐stage dispersion copolymerization of styrene (St) and methacrylic acid (MAA) to produce carboxyl‐carrying microspheres. The PSt seed particles were swollen by monomer mixture of St and MAA, including an oil‐soluble initiator 2,2′‐azobisiso‐butyronitrile (AIBN), before polymerization. Finally, uniform PS/P(St/MAA) (polydispersity index, PDI = 1.02) microspheres with the size of 2.2 μm were obtained. The average particle size and size distribution of the final microspheres were investigated. MAA contents between 54 and 97 mg/g were detected from the PS/P(St/MAA) particles produced under different conditions. Dispersion medium has great influence on the kinetics of polymerization, due to its effect on the partitioning of monomers, solvents, and initiator in the particle phase, probably as well as on the conformation of the dispersion agent on the surface of the particles. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 99: 3586–3591, 2006     

微流控法合成石墨烯负载的PtNi燃料电池阴极催化剂及其性能

利用微流控法,以氯铂酸和氯化镍为金属前驱体、硼氢化钠为还原剂,一步合成了石墨烯负载的铂镍燃料电池催化剂,对其进行了表征. 结果表明,在超声辅助条件下,聚乙烯吡咯烷酮为保护剂时,用微流控法可在数秒内得到分散性良好且形貌均一的PtNi/graphene电催化剂,PtNi纳米颗粒的平均粒径为2.1 nm,Pt含量为25.5%(w), 0.7 V (vs. NHE)电压下,电流密度达-107.6 mA/mg,是商业Pt/C(-37.9 mA/mg)的2.8倍,表现出良好的电化学催化活性.     

Temperature-tunable catalytic property of Pd–M (Ag,Cu) bimetallic nanoparticles stabilized by thermal-sensitive PDEAm-g-PAN/PSt polymeric microspheres

Thermal-sensitive poly(N,N-diethylacrylamide) grafted poly(acrylonitrile/styrene) (PDEAm-g-PAN/PSt) polymeric microspheres were prepared from PDEAm macromonomer, St and AN by dispersion copolymerization. The polymeric microspheres had raspberry-like morphology with large surface area. Palladium–metal (Pd–M) (M: copper, Cu, silver, Ag) bimetallic nanoparticles were stabilized on the surface of the PDEAm-g-PAN/PSt microspheres via the coordinate interaction between amide groups in PDEAm and metal ions with the reduction of the corresponding ions. Transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry analysis (TGA) results confirmed the size and composition of the immobilized Pd–M nanoparticles. The Pd–M bimetallic nanoparticles showed superior catalytic efficiencies for the reduction of 4-nitrophenol (4-NP) than the monometallic nanoparticles. The catalytic activity of the Pd–M bimetallic catalysts could be controlled by the molar ratio of Pd and M ions and composition of Pd–M nanoparticles. Moreover, the catalytic property of the Pd–M nanoparticles could be regulated by temperature and increased with increasing the temperature above lower critical solution temperature (LCST). Furthermore, the Pd–M nanoparticles could be easily recycled and reused to catalyze 4-NP for five times without loss of activity. These bimetallic nanoparticles possess great potential in future practical application in catalytic technology.     

银/铂双金属中空纳米颗粒的制备及光学性质研究

通过以Ag纳米颗粒为模板的置换和沉积反应，制备了Ag／Pt双金属复合纳米颗粒、用透射电子显微镜（TEM）对颗粒的形貌、尺寸和结构进行了表征，发现复合颗粒具有中空结构．紫外可见吸收光谱（UV-Vis）研究表明，Ag／Pt双金属中空复合纳米颗粒具有单峰的表面等离子共振吸收特征，随着反应溶液中氯铂酸和硝酸银摩尔比的增加，吸收峰先红移后蓝移．表面增强拉曼光谱实验结果表明，Ag／Pt双金属复合纳米颗粒对吡啶分子具有较好的增强效果．     

树形大分子/聚苯乙烯纳米粒子的制备

将树形大分子DAB-32通过酰氯化改性,制成树形大分子引发剂(DAB-32-Cl),成功地进行了苯乙烯原子转移自由基聚合。利用透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)观察所制备树形大分子/聚苯乙烯复合聚合物的形态结构。研究发现所制备树形大分子/聚苯乙烯复合聚合物呈球形结构,粒径小于100nm、大小分布较为均一。     

TiO2/CNTs复合粒子的制备及其对风化煤氧解催化性能的研究

以自制碳纳米管(CNTs)为载体,采用液相化学沉积法制备了纳米级均匀负载的TiO2/CNTs复合粒子。采用TEM、XRD和FR-IR等手段对所得产物的形貌和晶相结构进行表征,并将所得样品作为风化煤硝酸氧解制备腐植酸的催化剂,结果表明:TiO2/CNTs复合粒子的催化性能明显优于单纯的CNTs和TiO2的催化性能,能显著提高腐植酸的产率,而且,所得腐殖酸的芳构化程度较低,分子量较小。