Au@Pt納米顆粒及Au@PtC催化劑的制備與表征的中期報(bào)告

Au@Pt納米顆粒及Au@PtC催化劑的制備與表征的中期報(bào)告納米顆粒是目前研究的熱點(diǎn)，其具有超低維度的特點(diǎn)，具有卓越的電、磁、光、催化等性能，可用于電子器件、生物醫(yī)藥、能源儲(chǔ)存等領(lǐng)域。所以，納米顆粒的制備和表征是材料研究的重要內(nèi)容之一。本中期報(bào)告主要介紹了Au@Pt納米顆粒及Au@PtC催化劑的制備與表征。一、Au@Pt納米顆粒的制備Au@Pt納米顆粒的制備方法主要有溶液法、貴金屬離子還原法、熱分解法等。本次實(shí)驗(yàn)使用的方法是溶液法，具體過(guò)程如下：1.合成Au核通過(guò)還原游離態(tài)Au離子，得到Au核。2.通過(guò)溶液相法合成Au@Pt核殼結(jié)構(gòu)將已制備好的Au核與Pt離子混合溶液中，并同時(shí)加入還原劑，使Pt離子被還原成Pt原子，與Au核結(jié)合形成Au@Pt核殼結(jié)構(gòu)。3.制備Au@Pt納米顆粒通過(guò)適當(dāng)?shù)那逑春碗x心等步驟，將制備好的Au@Pt核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒進(jìn)行分散，制備出Au@Pt納米顆粒。二、Au@Pt納米顆粒的表征對(duì)制備好的Au@Pt納米顆粒進(jìn)行以下性能測(cè)試和表征：1.紫外-可見(jiàn)吸收光譜（UV-Vis）通過(guò)紫外-可見(jiàn)吸收光譜測(cè)試，發(fā)現(xiàn)Au@Pt納米顆粒的吸收峰分別在520和680nm，表明其吸收的光譜分別對(duì)應(yīng)Au和Pt的表面等離子體共振峰。2.透射電子顯微鏡（TEM）通過(guò)透射電子顯微鏡觀察了Au@Pt納米顆粒的形貌和晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，Au@Pt納米顆粒為核殼結(jié)構(gòu)，球形、均勻分布且直徑約為10~20nm。3.X射線衍射（XRD）通過(guò)X射線衍射（XRD）檢測(cè)了Au@Pt納米顆粒的結(jié)晶性質(zhì)。結(jié)果顯示，Au@Pt納米顆粒為面心立方結(jié)構(gòu)（fcc）。三、Au@PtC催化劑的制備本實(shí)驗(yàn)將Au@Pt納米顆粒包覆在碳載體上制備Au@PtC催化劑，具體過(guò)程如下：1.制備Au@Pt納米顆粒采用上述溶液相法制備Au@Pt納米顆粒。2.制備碳載體將杏仁殼炭化并賦活，作為碳載體。3.將Au@Pt納米顆粒包覆在碳載體上將Au@Pt納米顆粒分散在水中后，與碳載體進(jìn)行混合攪拌，然后在高溫下進(jìn)行還原燒結(jié)，形成Au@PtC催化劑。四、Au@PtC催化劑的表征對(duì)制備好的Au@PtC催化劑進(jìn)行以下性能測(cè)試和表征：1.透射電子顯微鏡（TEM）通過(guò)透射電子顯微鏡觀察了Au@PtC催化劑的形貌和晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，Au@PtC催化劑為核殼結(jié)構(gòu)，球形且直徑約為10~20nm，同時(shí)與碳載體緊密結(jié)合。2.X射線光電子能譜（XPS）通過(guò)X射線光電子能譜（XPS）檢測(cè)Au@PtC催化劑的化學(xué)狀態(tài)。結(jié)果顯示，Au、Pt及碳元素在催化劑表面均存在，其中Au和Pt的價(jià)態(tài)均為金屬態(tài)，而碳的價(jià)態(tài)則為C-C鍵。3.催化劑活性測(cè)試采用還原4-氯硝基苯（4-CNB）為4-氨基苯（4-AN）的反應(yīng)作為模型反應(yīng)，測(cè)試了Au@PtC催化劑的催化活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Au@PtC催化劑具有卓越的催化活性，比Au@Pt納米顆粒有明顯的提升。綜上所述，本文主要介紹了Au@Pt納米顆粒及Au@PtC催化劑的制備和表征的中期報(bào)告。在制備過(guò)程中，采用了溶液相法將Au@Pt納米顆粒包覆在碳載體上制備了Au@PtC催化劑；在表征過(guò)程中，通過(guò)U