【摘 要】
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基于金属铱(k)的纳米材料具有优异的析氧催化活性,在人工模拟光合作用电池中有潜在的应用前景。本论文用电化学方法法制备了Ir纳米晶体(六面体、十四面体、八面体和菱形立方
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基于金属铱(k)的纳米材料具有优异的析氧催化活性,在人工模拟光合作用电池中有潜在的应用前景。本论文用电化学方法法制备了Ir纳米晶体(六面体、十四面体、八面体和菱形立方八面体)以及二氧化铱纳米管阵列,制备了花朵状IrOx-Au复合纳米材料,并研究了其在电化学催化水氧化方面的性质。 1.运用恒电位法,通过调节沉积电位或者前驱体溶液的pH值,首次制备了Ir六面体、十四面体和八面体三种不同的纳米晶体。对其进行了结构表征和性质测试。Ir纳米晶体对水氧化的催化活性依次为:八面体＞十四面体＞六面体。当调节温度至80℃时,这种方法还可以制备出菱形立方八面体。这种制备Ir纳米晶体的方法方便简单,形貌可控。 2.运用循环伏安法,以ZnO纳米棒阵列为牺牲模板,制备了IrO2纳米管阵列。这种特殊形貌的IrO2纳米管阵列表面积大,导电性好,排列规则,方向一致,尺寸均匀。与在电极表面分散的IrO2纳米颗粒相比,IrO2纳米管阵列对水的氧化催化电流几乎提高了1.5倍,表现出了较高的催化活性和稳定性。 3.采用化学方法制备了花朵状的IrOx-Au复合纳米材料。对花朵状IrOx-Au复合纳米材料进行了结构的表征和性质的测试,对其形成机理进行了探讨。这种复合纳米材料中铱价态高,尺寸均一,比表面积大,对电化学水氧化反应展现出了较强的催化活性。与单独氧化铱纳米颗粒相比,IrOx[0.05]-Au花朵状纳米材料(0.05为:Ir/Au的原子比)的转换频率(TOF)提高了9倍,表现出最高的催化活性。
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