編號(hào)：NMJS08631
篇名：脫合金化法制備納米多孔鉑合金的研究進(jìn)展
作者：楊亞蘋(píng) 李艷輝 張偉
關(guān)鍵詞： 納米多孔金屬 納米多孔Pt合金 脫合金化法 催化性能 磁性能
機(jī)構(gòu)： 大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 納米多孔金屬由納米尺度的孔隙和金屬韌帶組成,具有三維雙連通的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),兼具納米材料和金屬材料的雙重特性,在催化、傳感和藥物輸送等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。脫合金化法操作簡(jiǎn)單,工藝流程短,成本相對(duì)較低,是制備納米多孔金屬的常用方法。目前,利用脫合金化法制備的納米多孔Pt合金因其對(duì)甲醇氧化和氧還原反應(yīng)具有優(yōu)異的催化活性而備受關(guān)注,有望在燃料電池等相關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。近年,研究學(xué)者不斷豐富納米多孔Pt合金的合金體系,通過(guò)優(yōu)化合金成分和脫合金化工藝對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行調(diào)控,發(fā)展出多種形態(tài)的納米多孔Pt合金,系統(tǒng)調(diào)查了前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)和成分、脫合金工藝參數(shù)對(duì)納米多孔Pt合金的組織結(jié)構(gòu)、形貌和性能的影響,并對(duì)納米多孔形成和優(yōu)異性能的機(jī)理進(jìn)行了廣泛的研究。利用脫合金化法制備的納米多孔Pt合金具有多種形態(tài),如低維的納米顆粒、納米花、納米線(xiàn)和薄膜以及三維的納米多孔帶材等。低維的納米多孔Pt合金因其更大的比表面積和納米尺寸效應(yīng)而具有更為突出的催化活性,而三維的納米多孔帶材具有均勻的納米多孔結(jié)構(gòu),且克服了低維合金易團(tuán)聚的問(wèn)題。通過(guò)調(diào)整前驅(qū)體合金的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu),改變脫合金化工藝參數(shù),以及對(duì)納米多孔合金進(jìn)行退火處理等手段實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米多孔Pt合金的結(jié)構(gòu)和形貌的有效控制。納米多孔Pt合金對(duì)甲醇氧化和氧還原反應(yīng)的催化性能相比于商用負(fù)載型Pt/C具有較大程度的改善。磁性納米多孔Pt合金可將催化和磁分離相結(jié)合,易實(shí)現(xiàn)催化劑的回收再利用。此外,磁性納米多孔Pt合金在過(guò)濾和藥物輸送等方面也具有巨大應(yīng)用潛力。本文主要從脫合金工藝及其機(jī)制、制備與結(jié)構(gòu)調(diào)控,以及性能與應(yīng)用等方面簡(jiǎn)述了近年脫合金化法制備的納米多孔Pt合金的研究進(jìn)展,并探討了目前存在的問(wèn)題和今后的發(fā)展方向。
