聚芳醚三乙酸铵树枝分子保护的Pt、Pd纳米粒子的制备及催化性能

以聚芳醚三乙酸氯化铵树枝分子为稳定剂在乙醇水溶液中制备了金属Pt和Pd纳米粒子。通过UV-Vis、IR、TEM和XRD等方法对纳米粒子进行了表征。聚芳醚三乙酸氯化铵树枝分子根部3个乙酸基基团与金属纳米粒子表面原子间具有较强的相互作用,以其为稳定剂制备的Pt和Pd金属纳米粒子在溶胶中及反应过程中均表现出很好的稳定性。以间苯氧基苯甲醛催化加氢反应为模型反应,研究了Pt和Pd金属纳米粒子的催化反应性能。以Pt金属纳米粒子为催化剂,在常压,40℃下反应12h,间苯氧基苯甲醛加氢转化率大于99%,在相同反应条件下Pt金属纳米粒子的催化加氢活性高于Pd金属纳米粒子。

电纺Pd纳米粒子/碳纳米纤维复合材料对甲醇的电催化氧化研究

利用静电纺丝技术制备了含有乙酰丙酮钯(Pd(Ac)2)前体的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,经H2还原和900℃碳化处理得到了Pd纳米粒子负载的碳纳米纤维复合材料(Pd/CNF)。此方法中,CNF的制备和Pd纳米粒子的形成是同步进行的,无需对碳载体进行任何预处理,实现了纳米粒子负载CNF的一步制备,简化了实验步骤的同时确保CNF载体骨架的完整性。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析表明,大小均一的Pd纳米粒子牢固地分散在CNF表面,其粒径约为60 nm。X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱(XPS)表征了Pd/CNF的晶体结构。Pd纳米粒子以单质态形式存在,具有面心立方体结构。通过循环伏安法(CV)和计时电流法等电化学方法研究了Pd/CNF复合材料对甲醇的电催化氧化情况,Pd/CNF对甲醇氧化显示出优异的催化活性和稳定性,优于商业化Pd/C催化剂。

Pd纳米粒子对BiOBr的光吸收和光催化性能的影响

首先合成高结晶度的BiOBr纳米片,然后利用光化学气相沉积(PCVD)法将不同含量的Pd纳米粒子沉积在BiOBr纳米片上.运用N_2-物理吸附-脱附、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)谱、紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)技术对合成的Pd/BiOBr进行了表征.考察了Pd含量对BiOBr光吸收性能和紫外光(λ=254 nm)、可见光下对染料酸性橙Ⅱ的光催化降解性能的影响.结果表明,沉积Pd对样品的比表面积影响不大,Pd纳米粒子能在一定程度上增强催化剂对可见光的吸收能力,并显著抑制光生电子和空穴的复合.紫外光下,当Pd的质量分数为0.5%时,BiOBr催化降解染料的活性提高到1.6倍,而在可见光下含4%的Pd能使BiOBr表现出最高的催化活性,为纯BiOBr的1.5倍.

ECSTM针尖诱导构筑Au表面有序Pd纳米粒子阵列

利用电化学扫描隧道显微镜(ECSTM)在温和的电化学和隧道偏压的条件下诱导电极表面发生特定的局域电化学反应,在Au(111)单晶电极表面构筑了Pd纳米粒子的阵列.研究了两种不同的溶液体系(PdCl2和PdSO4)构筑纳米粒子所需设定的不同参数,同时探讨了选择不同参数的原因.

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

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(Pdtnh0o0r0n).透射电子显微镜和电化学循环伏安研究结果表明Pdtnh0o0r0n具有较高密度的台阶位,与商业Pd黑催化剂相比较,Pdtnh0o0r0n对乙醇氧化的电催化活性显著提高,氧化电流密度是商业Pd黑催化剂的1.2倍(-0.40--0.30V)-1.5倍(-0.65--0.40V),起始氧化电位和峰电位均负移50mV.相同电流密度下,Pdtnh0o0r0n催化剂对乙醇的氧化电位均更低.

ZIF-8原位负载Pd纳米粒子及其在Suzuki-Miyaura反应中的应用(英文)

将PdCl2与ZIF-8的反应原料ZnO和2-甲基咪唑按照一定的比例,采用机械化学法原位将Pd2+负载在ZIF-8上(Pd2+/ZIF-8)。然后用NaBH4将Pd2+/ZIF-8进行还原,得到均匀分散的Pd纳米颗粒(Pd/ZIF-8)。通过XRD、N2吸附、透射电镜、ICP-AES、XPS等对Pd/ZIF-8的结构、形貌、价态等进行了表征。结果表明用机械化学法原位制备的Pd/ZIF-8具有分散均匀、容易大量制备的优点。该催化剂不仅能高效催化Suzuki-Miyaura交叉偶联反应,并且能够多次循环利用。

NH_4F改性MWCNTs负载Pd纳米粒子的电催化性能研究

以无机物NH4F为改性剂,对NaOH处理后的多壁碳纳米管(f1-MWCNTs)进行共价键表面修饰得到f2-MWCNTs,将前驱体溶液在紫外光照射下边还原边负载于f2-MWCNTs表面,制得Pd/f2-MWCNTs催化剂。利用FT-IR、TEM、EDS、XRD和XPS等手段对其进行表征,结果表明f2-MWCNTs表面形成C—F、C—N等化学键和Pd/f2-MWCNTs表面存在Pd-F配位键,通过这些化学键的相互作用改变了Pd的电子结构,从而提高Pd纳米粒子的负载率和分散性。通过电化学测试发现,Pd/f2-MWCNTs催化剂对甲醇具有优异的催化性能,其质量电流密度是JM公司商业Pd/C催化剂的2.87倍。

在可溶性聚合物体系中光化学法制备Pd纳米粒子的研究

研究了在可溶性聚合物体系中Pd纳米粒子的光化学合成。Pd(II)-PEG-丙酮溶液以紫外波长300nm光辐照,获得了胶体Pd纳米粒子并对其进行TEM表征。结果表明,Pd粒子的平均粒径为1.8～5.7nm,具有好的分散性。研究了各种组分的影响,探讨了体系中Pd(II)的快速光化学还原和纳米Pd粒子的稳定性机理。

负载Pd纳米粒子聚合物颗粒的制备及其催化性能研究

使聚N-乙烯基乙酰胺(PNVA)大分子单体与苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)进行三元分散共聚,制得了粒径分布较均一、表面带有花纹状的PNVA-g-PAN/PSt聚合物颗粒,进而以PdCl2为金属源,乙醇为还原剂,采用醇热法将Pd2+离子还原成Pd纳米粒子并负载于聚合物颗粒表面。透射电子显微镜(TEM)观察表明Pd纳米粒子在聚合物颗粒表面且分布均匀。X射线衍射(XRD)花样图显示Pd纳米粒子为立方晶系,其粒径在9nm左右。热重分析(TGA)结果表明PNVA-g-PAN/PSt聚合物颗粒表面所含Pd纳米粒子的质量分数为0.15%～0.30%。在Pd纳米粒子存在的条件下,可使葡萄糖容易转化为葡萄糖酸,表明该负载型Pd纳米粒子具有良好的催化氧化作用。

利用壳层厚度调节核壳Au@Pd纳米粒子的SERS活性

设计合成了一种尺寸可控,且外壳上无“针孔”的核壳钯包金(Au@Pd)纳米粒子,通过改变核的尺寸和外壳的厚度来调控其光学性质,并用TEM、HRTEM、UV-Vis和SERS等手段对其进行了表征.通过研究Au@Pd纳米粒子的SERS活性随Pd壳层厚度变化的规律,发现薄壳Au@Pd纳米粒子远远优于Pd金属本身的SERS活性,其原因主要是内层金核电磁场增强的长程效应.

基于Pd纳米粒子/聚苯胺的葡萄糖电化学传感器研究

采用静电纺丝技术结合化学原位还原沉积方法构建钯纳米粒子(Pd NPs)修饰的聚苯胺(PANI)空心管复合材料(Pd/PANI/GCE).首先通过静电纺丝法制备聚苯乙烯(PS)纤维膜基底,然后在纤维膜基底上修饰苯胺单体,并进行原位聚合,获得磺化聚苯乙烯@聚苯胺(SPS@PANI)复合纤维膜.采用四氢呋喃(THF)溶解去除磺化聚苯乙烯(SPS)内芯后获得高导电性、高比表面积的PANI空心管材料,再通过化学原位还原法在PANI空心管表面均匀沉积Pd NPs,并由此构建了无酶葡萄糖传感器.实验结果表明:该传感器对葡萄糖检测的线性范围包括0.1~44.0μmol·L^(-1)和44.0~3423.0μmol·L^(-1)两段线性,最低检测限为0.06μmol·L^(-1).该传感器能够直接应用于实际唾液样品中对于葡萄糖的检测.

离子液体中Pd和Pt纳米粒子的合成及应用进展

由于离子液体的静电和空间立体特性,使其成为一种优异的纳米粒子稳定剂。而离子液体中金属纳米粒子的制备和研究对不同学科的发展都产生了重大的影响,其中主要包括催化、能源研究、纳米技术和材料科学等。本文主要综述了在离子液体中以化学合成法、电化学法等制备Pd和Pt金属纳米粒子的情况。并且对制备得到的纳米粒子在不同反应中的催化效率进行了综述。从本文综述的文献可以看出,在控制纳米粒子的形状和大小方面已经取得了很大进展,特别是在纳米粒子的电化学合成过程中。许多不同形状的纳米粒子可以稳定的制备,这些不同形状的纳米粒子通常表现出良好的催化活性。

碳纳米管表面修饰程度对其载Pd纳米粒子的电催化氧化水合肼性能的影响

比较了未氧化处理与经浓硝酸或混酸(浓硫酸与浓硝酸体积比为1∶1)处理后的不同多壁碳纳米管(MWNTs)为载体的Pd催化剂(Pd/MWNTs)对水合肼氧化的电催化性能.光谱表征和电化学测试结果表明,MWNTs表面不修饰或修饰程度过大都不利于金属Pd纳米粒子的沉积.浓硝酸处理使MWNTs表面修饰的含氧基团适中,能够促进负载的Pd纳米粒子均一分布,因此提高Pd/MWNTs催化剂对水合肼的电催化性能.相反,混酸处理使MWNTs表面产生的含氧基团过多,导致金属Pd纳米粒子部分聚集,从而降低Pd/MWNTs催化剂对水合肼的电催化性能.

Pd纳米粒子敏化的纳米单层TiO_2-Ru(Ⅱ)螯合物修饰电极对单磷酸鸟苷的电催化氧化行为

利用LB膜技术可控制备了纳米单层的二氧化钛-有机钌螯合物杂化膜,并研究了上述无机-有机杂化膜修饰电极在Pd纳米粒子敏化后对单磷酸鸟苷(GMP)的电催化氧化行为.实验结果表明:(1)纳米单层TiO2/[Ru(phen)2(dC18bpy)]2+(简称为TiO2-Ru)杂化膜的平均厚度为(3.2±0.5)nm;(2)在光照条件下TiO2-Ru杂化膜能有效催化还原[Pd(NH3)4]2+形成粒径位于20～200nm之间的Pd纳米粒子;(3)纳米单层TiO2-Ru/Pd杂化膜能高效催化氧化具有供电子能力的单磷酸鸟苷(GMP),与纳米单层TiO2-Ru杂化膜修饰的ITO电极(ITO/TiO2-Ru)相比,当工作电压为1200mV时,ITO/TiO2-Ru/Pd电极在含有1×10-3molL-1GMP的磷酸盐缓冲液中,单位面积的催化氧化电流提高了约36倍;(4)Pd纳米粒子的引入消除了金属钌螯合物中配体对电子传递的阻碍作用,改变了电子传递途径,从而有效减少了电子空穴对的复合,提高了杂化膜修饰电极(ITO/TiO2-Ru/Pd)的电子传递效率.

球状多孔Pd纳米粒子超结构的合成及其对甲酸的电催化氧化

在丙酮/水混合溶剂中,以氯代十六烷基吡啶为结构导向剂,水合肼还原PdCl42-,制得了直径范围在30～50nm之间的球状多孔Pd纳米粒子超结构.实验表明,氯代十六烷基吡啶对球状多孔Pd纳米粒子超结构的形成起着重要的作用,不加该表面活性剂时,得到的是实心Pd纳米粒子;而丙酮主要影响表面活性剂胶束的尺寸.此外,本文还研究了球状多孔Pd纳米粒子超结构对甲酸氧化的电催化活性,在0.5mol/LH2SO4+0.5mol/LHCOOH溶液中的循环伏安结果表明,球状多孔Pd纳米粒子超结构修饰电极在酸性溶液中电催化氧化甲酸的峰电流约为180mA/mg,明显优于实心Pd纳米粒子修饰电极(峰电流为120mA/mg),且表现出较高的稳定性.

基于石墨烯/Pd纳米粒子复合材料的甲醛传感器的研究

采用硼氢化钠常温一步还原法制备了石墨烯／Pd纳米粒子，以此复合纳米材料修饰玻碳电极为传感界面构建了一种新型的甲醛传感器。循环伏安法和计时电流法研究显示，在碱性条件下（0．1mol／LKOH溶液），此传感器对甲醛有较好的电催化氧化作用。甲醛在4．0×10^-4-5．3×10^-3mol／L浓度范围内存在良好的线性关系，相关系数R=0．9934，检出限是1．3×10-4mol／L。

PVP水溶液中纳米Pd粒子的生长过程及形貌控制

在微量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,超声还原氯化钯水溶液,合成纳米Pd粒子,利用透射电镜、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱等技术对纳米Pd粒子的生长过程进行了研究。考察了PVP用量对纳米粒子形貌的影响。结果表明,当PVP与PdCl2的质量比为10∶1、超声反应50min时,得到规则的单分散球型纳米Pd粒子,粒径大约8nm左右。根据紫外-可见特征吸收波峰和X射线光电子能谱中结合能的变化,提出了纳米粒子的稳定分散是借助于纳米Pd与PVP之间的配位作用来实现的。

CTAB存在下纳米Pd粒子的超声诱导生长

在微量十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在下,超声辐射PdCl2的乙醇水溶液,制得了纳米Pd粒子,用XRD、UV、TEM和HRTEM等进行了表征,探讨了超声诱导纳米Pd粒子的生长过程。结果表明,当超声辐射50min时,得到呈多边形的纳米Pd粒子,粒径分布较集中,大约为10nm。

负载钯纳米粒子聚电解质空心微球的制备及其还原对硝基苯酚的催化活性

用表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)在二氧化硅纳米粒子表面接枝聚碘化甲基丙烯酸三甲基胺基乙酯(PMETAI),原位还原静电吸附的Pd Cl2-6后刻蚀除去二氧化硅模板,成功制备了Pd纳米粒子复合聚电解质空心微球(air@PMETAI@Pd)。用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)、能谱仪(EDX)、热重分析仪(TGA)等技术手段对所制备的空心微球进行表征。结果表明,Pd纳米粒子均匀负载在聚电解质微球上,其直径约为(1.5±0.2)nm。将负载Pd纳米粒子的微球作为催化剂应用于硼氢化钠还原4-硝基苯酚反应,显示出很好的催化效果且具有较好的回收利用性。

花状3D纳米Pd/CeO_2催化剂的制备及其性能研究

以PdCl2为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵为保护剂,用超声波膜扩散法制备了Pd纳米粒子溶胶(E,Pd负载量1.0 wt%)。采用水热法制备了3D纳米花状Pd/CeO2催化剂(F),其结构,形貌和物理化学性能经XRD,SEM和N2吸附-脱附表征。考察了晶化时间对F形貌和晶型的影响。结果表明,晶化时间72 h制备的F72具有较高的比表面积(108 m2·g-1)和较大的孔体积(0.11 cm3·g-1);晶化时间48 h制备的F48呈现花状形貌,由大量厚度(20 nm～30 nm)均匀的纳米单元自组装而成。