论文部分内容阅读
近年来,二氧化钛(TiO2)纳米材料由于其独特的性质如化学稳定性、无毒性、生物兼容性和抗腐蚀性等,引起了人们的广泛关注。本文采用不同形貌的TiO2纳米材料为催化剂载体,制备Pt/TiO2纳米复合材料,探索了其在环境和能源领域的应用。 首先以甲醇为空穴牺牲剂,采用光沉积法将Pt纳米粒子(PtNPs)分散于TiO2纳米片(TiO2NSs)上,制备了PtNPs/TiO2NSs纳米复合材料。结果表明,PtNPs成功地负载到TiO2NSs上,直径约为5-9 nm。将PtNPs/TiO2NSs修饰到玻碳电极(GCE)表面得PtNPs/TiO2NSs/GCE,采用电化学交流阻抗和循环伏安法研究了该修饰电极的电化学性能。结果表明,PtNPs/TiO2NSs/GCE对水合肼具有优异的电化学氧化性能。以此为基础建立的传感器具有在低电位下检测范围宽、灵敏度高、响应快、良好的选择性和重现性等优点。与已报道的肼的传感器相比,该传感器性能具有明显优势。 随后,采用一种简单的同时裂解葡萄糖与氯铂酸的方法,制备了Pt/C/TiO2纳米管阵列电极(Pt/C/TiO2NTs)。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱等表征方法,发现小尺寸、高分散的Pt纳米粒子和无定型碳同时锚化在TiO2NTs阵列表面。我们用循环伏安法和计时电流法测试评价了该电极对甲醇的电催化活性和稳定性。Pt/C/TiO2NTs电极具有大的电化学活性面积,展现出良好的甲醇电催化氧化活性能和稳定性。Pt/C/TiO2NTs电极为提高Pt基催化剂在可再生能源中的催化活性和稳定性,提供了一种新的设计思路。