刺状Pd纳米粒子的室温合成及其对乙醇氧化的电催化性能.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)ActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(8)：2139-21432139www．whxb．pku．edu．cn刺状Pd纳米粒子的室温合成及其对乙醇氧化的电催化性能许加欣姜艳霞廖洪钢陈声培孙世刚(固体表面物理化学国家重点实验室，厦门大学化学化工学院化学系，福建厦门361005)摘要：室温下以氯化胆碱为稳定剂，用化学还原法合成了刺状Pd纳米粒子(Pd)．透射电子显微镜和电化学循环伏安研究结果表明Pd具有较高密度的台阶位，与商业Pd黑催化剂相比较，Pd对乙醇氧化的电催化活性显著提高，氧化电流密度是

2、商业Pd黑催化剂的1．2倍(-0．40一一0．30V)一1．5倍(_(】．65一-0．40V)，起始氧化电位和峰电位均负移50mV．相同电流密度下，Pd一催化剂对乙醇的氧化电位均更低．关键词：电催化；刺状结构；Pd纳米粒子；台阶位；乙醇氧化中图分类号：0646RoomTemperatureSynthesisofThorn-LikePdNan0particlesandTheirEnhancedElectr0catalyticPropertyforEthanolOxidationXUJia·XinJIANGYan—XiaLIAOHong-GangCHENSh

3、eng—PeiSUNShi—Gang(StateKeyLaboratoryforPhysicalChemistryofSolidSurfaces,DepartmentofChemistry,CollegeofChemistryandChemicalEngineering，XiamenUniversity,Xiamen361005,FujianProvince，P．R．China)Abstract：Thorn—likePdnanoparticles(Pd)weresynthesizedatroomtemperaturebyareductionofPdCl2

4、wimL—ascorbicacidandwithcholinechlorideasastabilizer．CharacterizationofPdbytransmissionelectronmicroscopyandcyclicvoltammetryindicatedthatthesynthesizedPd山omhasarelativelyhighdensityofsurfacestepsites．BycomparisonwiththecommerciallyavailablePdblackcatalyst，Pdexhibitsbe~ercatalyti

5、cactivitytowardsethanoloxidation．TheoxidationcurrentdensityonPd。was1．2times(_一D．40一一0．30V)一1．5times(-一o．65一一O．40V)asthatonPdblack．andtheonsetpotentialandthepeakpotentialofethanoloxidationbothshifted50mVinthenegativedirection．Theoxidationpotentia1ofethanolonPisloweratthesamecurren

6、tdensity．KeyWords：Electrocatalysis；Thorn—likestructure；Pdnanoparticle；Stepsite；Ethanoloxidation纳米粒子因在光学、催化、生物诊断、表面增强化活性和稳定性，显示出形状和结构控制合成金属拉曼效应等方面具有独特的性能而被广泛研究Ⅱ；纳米催化剂的重大意义．近年来Xia研究组I7采用贵金属材料是催化领域广泛使用的催化剂，为提高液相化学还原法合成了一系列不同结构的Pd纳米其利用率贵金属纳米粒子的合成和应用成为重要的粒子：如通过Fe、c1一和0。对Pd的刻蚀作用，合成研究热点

7、之一【。．当前Pd纳米粒子对甲酸[4J和乙了{111}晶面的三角形和六边形的Pd纳米片；利用醇[51电催化氧化引起了人们广泛的兴趣．Tian等[61用柠檬酸根对Pd氧化刻蚀的阻碍作用，合成了Pd二电化学方法制备出具有开放结构的二十四面体纳米十面体和Pd纳米棒等结构的Pd纳米晶体．在液相晶体，此晶体含有高密度的台阶原子，具有很高的催化学还原中，表面活性剂或添加剂具有重要作用，通Received：February10，2010；Revised：April24，2010；PublishedonWeb：Mrdy28，2010．Correspondingautho

8、rs．Email：yxjiang@xmu．edu．cn，sgsun@xrnu．e