铂族金属纳米材料是燃料电池、石油化工等领域中广泛使用的催化剂,进一步提高其催化活性、稳定性和利用效率一直是相关领域的重大科学问题和关键工程技术问题。以单晶面为模型催化剂的基础研究指出铂族金属高指数晶面由于含有高密度的台阶原子和扭结原子,其催化活性和稳定性明显优于(111)、(100)等低指数晶面。由于高指数晶面具有很高的表面能,一般的方法很难制备由高指数晶面围成的铂纳米催化剂。目前,本实验室田娜等人利用方波电位法成功制备了由高指数晶面围成的Pt二十四面体,但粒径较大。　　 本论文运用我们研究组发展的金属纳米晶体表面结构控制和生长的电化学方波电位法,通过处理由化学方法制备的铂立方体,成功制备了粒径较小的铂二十四面体。此外,我们还直接从K2PtC16溶液中直接电沉积制备出铂二十四面体。获得的主要结果如下:　　 1.采用方波电位法已经成功地使得碳纳米管上的低指数晶面围成的Pt立方体(Pt nanocube/CNTs),转换为由高指数晶面围成的粒径很小的Pt二十四体(THHPt/CNTs)。采用TEM和电化学循环伏安法对它们的结构进行了表征,证明纳米粒子的结构确实发生了变化,且粒径较小平均为13nm,表面为(310)晶面。　　 2.采用电化学循环伏安法测量了它们对乙醇电氧化以及催化剂的稳定性,并与商Pt/C催化剂作了对比,结果表明:THH Pt/CNTs催化剂对乙醇的电氧化的催化活性是Pt nanocubc/CNTs催化剂的1.6倍,在相同电流密度下,氧化电位提前了0.128 V。此外,THH Pt/CNTs的电化学稳定性还显著高于Pt nanocubc/CNTs催化剂。　　 3.采用方波电位法已经成功地直接从:K2PtC16溶液中制备了单分散性的Pt二十四面体纳米晶体。通过SEM、HRTEM对其形貌及表面结构进行了表征,确定其平均粒径为41.2nm,由(730)晶面围成。　　 4.采用电化学循环伏安法测量了直接电沉积制得的Pt二十四面体对乙醇电氧化以及催化剂的稳定性,并与商业Pt/C催化剂作了对比,结果表明:Pt二十四面体催化剂对乙醇的电氧化的催化活性比商业Pt/C催化剂提高了4倍多,也高于THH Pt/CNTs,说明台阶原子密度提高,有利于乙醇电氧化。　　 本文利用方波电位法处理Pt的立方体得到的Pt的二十四面体不仅粒径较小、而且活性好、稳定性高,在燃料电池和各种电催化应用中具有重要的运用前景。此外,我们的研究还扩大了方波电位法的应用范围。