题目：Pt基纳米材料的制备及其性质研究

 

直接甲醇燃料电池问世于上世纪60年代，由于其可直接将甲醇燃料的化学能转化为电能，且最终产物只有水和二氧化碳，因此被公认为绿色环保的可再生清洁能源。此外，直接甲醇燃料电池的转化效率高、发电时间久，具有广阔的应用前景。在实际应用中，直接甲醇燃料电池的发电过程需要借助催化剂来完成。到目前为止，Pt仍然是燃料电池最有效的催化剂材料。但价格昂贵且易被CO毒化这两大缺点极大地限制了Pt催化剂在燃料电池方面的实际应用。因此，研制出具有高稳定性和良好催化活性的催化剂便成为了目前亟待解决的技术难题。

研究表明，将过渡金属元素（如Fe、Co、Ni等）与Pt复合，形成的二元金属合金材料，能够增加Pt的活性位点，不但有助于提高催化剂的催化活性和稳定性，同时还能降低Pt的使用量，从而降低成本。另一方面，由于Pt基纳米催化剂的活性与材料的颗粒大小、结构、形貌及成分密切相关，因此，Pt基纳米材料的可控合成成为近年来国际上的一个前沿研究领域。

本论文共分三章，第一章绪论，概述了直接甲醇燃料电池的基本结构，阳极催化原理，以及直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极催化剂的研究现状。

第二章，采用溶剂热的合成方法成功制备出多枝状Pt4Ni1纳米合金，研究发现有机溶剂和表面活性剂对于多枝状的形成起到了重要作用。利用XRD、TEM、EDX和HRTEM等检测手段对其形貌和结构进行了表征。探究了多枝状Pt4Ni1纳米合金对甲醇体系电氧化的催化性能。

第三章，利用了简单的溶剂热合成法成功制备出Pt7Ni3合金纳米线，讨论了溶剂对纳米线形成起导向的作用。运用XRD、TEM、EDX等检测方法对其形貌和结构进行表征。研究了Pt7Ni3合金纳米线对甲醇电氧化的催化性能。Pt7Ni3合金纳米线电催化性能的提高，归结于一维材料的结构优势，为催化剂性能的改善提供了新的思路。