高指数晶面结构铂族金属纳米晶体催化剂的制备及性能研究

铂族金属纳米晶体催化剂是燃料电池、电合成、汽车尾气净化等能源、环境领域中广泛使用的催化剂。铂族金属储量稀少、价格昂贵，如何进一步提高催化剂性能是上述领域的关键问题。金属单晶模型催化的基础研究表明：控制纳米粒子的表面为高指数晶面是显著提高催化性能的重要途径。但化学合成方法通常只能得到{111}、{100}等低指数晶面围成的纳米粒子。在我们利用电化学方法首次制备出{hk0}型高指数晶面结构的二十四面体铂纳米晶体催化剂的基础上，本项目中将进一步发展相关制备技术，系统拓展制备不同类型的高指数晶面（如{hk0}、{hkk}、{hhk}、{hkl}，h>k>l>0）围成的多种铂族金属（如铂、钯、铑）纳米晶体催化剂，并对其进行表面修饰；研究它们对氧还原、甲酸和乙醇等有机小分子电氧化的催化性能；深入认识纳米尺度单晶面与反应分子之间的相互作用。本项目有望为燃料电池、电合成等研制出性能优良的新型电催化剂。