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导电纳米结构材料独特的光、热、电、磁和催化等属性使其在不同领域展现了许多应用潜力。本论文围绕着导电纳米结构材料的可控合成及其电催化应用展开研究。研究成果如下: 1.铂基纳米结构材料的可控合成及其电催化应用: (1)每个顶点上带有一个枝的高度凹陷的铂纳米立方块的可控合成及其电催化甲醇、乙醇氧化和电化学发光应用 采用一锅溶剂热方法首次合成具有{750}高指数晶面的每个顶点上带有一个枝的高度凹陷的铂纳米立方块,将高度凹陷的结构和一维的结构有机的结合在了一起。此种材料具有优异的甲醇和乙醇电催化氧化性能,且可显著提高鲁米诺/过氧化氢体系的电化学发光强度。 (2)凹陷鸭蹼状铂纳米五角形的可控合成及其电催化甲酸氧化应用采用一锅溶剂热方法首次合成凹陷鸭蹼状铂纳米五角形。此种材料具有有利于甲酸电催化氧化性能的{111}、{110}、{554}晶面、孪晶缺陷和一维枝化结构。 (3)铂铜/铂镍多孔纳米线的可控合成及其电催化甲醇氧化应用 采用一锅溶剂热方法合成无表面活性剂的铂铜/铂镍多孔纳米线。此种材料还展示优异的甲醇电催化氧化的性能。 2.金纳米结构材料的可控合成: 首次发展双表面活性剂一步法合成金纳米棒。与单表面活性剂一步法相比,该方法不仅提高合成金纳米棒的单分散性,而且可合成出单表面活性剂一步法无法合成出的大直径的金纳米棒。暗场显微镜测量单个金纳米棒表明了大直径的金纳米棒具有更好的散射性质。 3.钯基纳米结构材料的可控合成及其电催化乙二醇和甘油氧化应用: 首次发展了在无表面活性剂、无有机试剂和室温下合成组成可调节的多金属钯基纳米海绵的简单方法,并研究了多金属钯基纳米海绵增强电催化氧化乙二醇和甘油的性质。多金属钯基纳米海绵电催化氧化乙二醇展示了6.36Amg-1的质量活性、电催化氧化甘油展示了3.3 Amg-1的质量活性,是目前报道活性最高的电催化氧化乙二醇和甘油的材料。 4.多孔碳基纳米结构材料的可控合成及其电催化全水分解应用: 通过用氧化碳布、苯胺、植酸作为前躯体,制备导电氧化的碳布纤维上生长着氮、磷和氧三掺杂的多孔石墨化碳。在碱性、中性及酸性下,所制备的碳电极材料用于全反应电解水应用都展示出良好性能。