一种新型纳米复合材料的合成及其电催化性能的研究
2021-11-30陈则宇
化学与生物工程 2021年11期
关键词:复合材料
陈则宇
(华中农业大学理学院 化学生物传感实验室,湖北 武汉430070)
纳米材料主要由纳米晶粒和纳米晶界两部分组成,具有晶粒尺寸很小、晶界原子比例很大的结构特征。这些结构特征使纳米材料产生一些奇异的特性,如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应和宏观量子隧道效应等[1]。纳米材料的种类繁多,而贵金属纳米材料由于其独特的光学、电学和催化性能,成为国内外科学家关注的重点。其中,铂纳米材料结构独特,电催化性能优异,具有广阔的开发前景。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,化学性质优良,与金属铂有很好的生物相容性。若将铂纳米颗粒负载到氧化石墨烯(GO)材料上,有望合成出电催化性能优异的铂-氧化石墨烯(Pt-GO)纳米复合材料。基于此,作者以甲酸(HCOOH)为还原剂,室温还原氯铂酸(H2PtCl6)在GO载体上生长出单晶Pt纳米线,并研究Pt-GO纳米复合材料的电催化性能和抗CO中毒能力。氯铂酸的还原反应式如下:
H2PtCl6+2HCOOH→Pt+6Cl-+6H++2CO2↑
1 实验
1.1 材料、试剂与仪器
氧化石墨烯(GO):由石墨烯氧化后形成,片层带有羟基和羧基。
氯铂酸(H2PtCl6),甲酸,吐温(Tween),硝酸银,甲醇。
KQ5200DA型超声波清洗器,四川优普超纯科技有限公司;Scanspeed1524型离心机,湖南湘仪实验室仪器有限公司;TZL-5010型试管旋转混匀器,苏州珀西瓦尔实验设备有限公司;SU8010型扫描电子显微镜,日本日立;CHI660D型电化学工作站,上海辰华;玻碳材料负载的工作电极;硫酸亚汞负载的参比电极;铂负载的对电极。……
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