题目：Pt/Ni 合金凹面结构纳米粒子的可控制备及电催化性能研究

随着科技的进步，人类社会文明也在不断发展。但是由此带来的环境问题也越来越严重，其中非常恶劣的一个方面就是资源问题不断恶化，人类对不可再生资源的过度开采使人类文明的可持续性发展面临着重大考验。研究者在不断寻求新的环境友好型资源以取代或者部分取代不可再生资源来缓解环境压力，为人类文明的可持续性发展做出贡献。燃料电池由于高效环保的优点目前在科技研究领域中被认为是非常具有发展前景的绿色能源之一。而燃料电池进一步开发应用的关键在于阴极材料催化剂的性能提升。贵金属Pt由于出众的电催化性能被广泛应用于催化领域，但是其高昂的价格和羸弱的抗毒能力限制了Pt材料的进一步发展利用。目前研究者主要通过以下两个途径解决遇到的难题：一是利用电子修饰作用，将Pt与过渡金属（Fe，Co，Ni等）合金化，得到的纳米材料表现出了极强的催化性能。另一个是对纳米材料的形貌进行修饰，进而改进纳米材料物理化学性质。相比于常见的具有凸表面的纳米材料，具有凹表面的金属纳米材料由于其高指数晶面、负曲率表面以及尖锐的棱角等特点，已经在催化、等离子体、表面增强光谱学等方面表现出优异性能，引起了研究者的广泛关注。因此设计简捷高效的制备具有凹陷表面的纳米合金材料的合成方法并对其电催化性能展开探讨研究具有非常重要的科研意义。

本论文共分为四章，第一章为绪论，简述Pt基金属纳米材料的研究进展，具有凹面结构的金属纳米材料的研究进展，总结了目前研究取得的成果，指出了目前研究中的不足。

第二章，利用动力学控制法合成了具有凹面结构的Pt2.5Ni纳米复合材料，借助EDX、SAED、TEM、HRTEM和XRD等检测手段对实验产物的形貌和结构进行详细的表征和分析。

第三章，利用单一变量法通过调节反应温度、反应时间和反应物浓度，进行了一系列的试验，制备了具有不同成分和形貌的PtNi合金纳米材料，揭示了具有凹面结构的Pt2.5Ni纳米复合材料从立方八面体到八面体、截角四面体、四面体、凹面四面体的形貌演变过程并推测出其合成机理，由此确定了合成具有凹面结构的Pt2.5Ni纳米复合材料的最佳实验条件。

第四章，将具有凹面结构的Pt2.5Ni纳米复合材料组装到旋转圆盘电极上，以氧气分子为催化对象，研究具有凹面结构的Pt2.5Ni纳米复合材料以及多面体Pt3Ni合金纳米催化剂，纯Pt催化剂修饰的旋转圆盘电极对氧气电还原反应（ORR）的催化性能。由电化学性能的表征结果得出：其电化学活性面积为56.76 m2/g，按活性面积归一后的电催化活性为0.5734 mA/cm2，按Pt质量归一后的电催化活性为0.365 A/mgPt，并且其催化活性和形貌在长时间电催化反应后的变化明显小于其类似凸面纳米晶和纯Pt催化剂，凹面结构Pt2.5Ni纳米材料显示出优异的电催化活性和稳定性。