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本论文研究了银纳米线材料简单快速的制备方法,以及不同长径比银纳米线电催化氧气还原反应的活性,得到了如下结果:
1.不同长径比银纳米线的制备。
改进了前人合成银纳米线的方法,分别以PVP,乙二醇作为软模板和还原剂,采用不同晶种(AgCl、Ag)快速合成了银纳米线。通过SEM和TEM表征,证明合成银纳米线材料形貌均一,颗粒含量很少。并且发现以AgCl为晶种合成的银纳米线长径比为200左右(SNWH),而以Ag为晶种合成的长径比为30左右(SNWL)。
2.银纳米线电催化氧气还原。
首次以银纳米线作为电催化氧气还原反应(ORR)的催化剂。通过循环伏安法测定,发现银纳米线对氧还原具有显著的活性,反应起始还原电压为-0.17v左右,还原峰电压为-0.45v左右,并且反应受O2扩散的控制。
本文还研究了不同长径比的银纳米线对于电催化ORR的区别。SNWH和SNWL的还原峰电流分别为3.01×10-5A和2.42×10-5A,Tafel曲线斜率分别为94和96mV/dec。说明SNWH电催化ORR的活性要高于SNWL,可能的原因是SNWH具有更高的比表面。
研究表明两种长径比的银纳米线均对醇类有一定的抵抗力。如对于SNWH,当甲醇含量为2.0M或乙醇含量为0.5M时,电催化ORR仍具有较高的活性。比较不同的醇类对于银纳米线电催化ORR,发现醇类对反应的影响的顺序如下:甲醇<乙醇<异丙醇。