以电化学方法在离子液体[DEME][BF4]中合成铂纳米粒子
Preparation of Platinum Nanoparticles via Electrochemical Method in N,N-diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium tetrafluoroborate Ionic Liquid
作者单位E-mail
王丹 哈尔滨工业大学化工与化学学院, 工业和信息化部新能源转化与储存关键材料技术重点实验室, 哈尔滨 150001  
刘丽来 黑龙江科技大学环境与化学工程学院, 哈尔滨 150022  
李明仙 深圳比克动力电池有限公司, 深圳 518119  
潘晓娜 哈尔滨工业大学化工与化学学院, 工业和信息化部新能源转化与储存关键材料技术重点实验室, 哈尔滨 150001  
赵艳红 黑龙江科技大学环境与化学工程学院, 哈尔滨 150022  
张锦秋 哈尔滨工业大学化工与化学学院, 工业和信息化部新能源转化与储存关键材料技术重点实验室, 哈尔滨 150001  
安茂忠 哈尔滨工业大学化工与化学学院, 工业和信息化部新能源转化与储存关键材料技术重点实验室, 哈尔滨 150001  
杨培霞 哈尔滨工业大学化工与化学学院, 工业和信息化部新能源转化与储存关键材料技术重点实验室, 哈尔滨 150001 yangpeixia@hit.edu.cn 
摘要: 通过恒电位电沉积法在离子液体N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)铵四氟硼酸铵([DEME][BF4])中,在玻碳电极上制备了铂纳米颗粒。首先探究了不同沉积电势和不同沉积时间对铂纳米粒子微观形貌的影响,由SEM和TEM图发现在-2.5 V下沉积480 s制备的铂纳米粒子的平均粒径约为2.38 nm。使用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和电子衍射(SAED)对其晶体结构进行表征,证明了铂纳米粒子为面心立方(fcc)晶体结构。在硫酸中测试铂纳米粒子的催化性能,发现其暴露出明显的(110)和(100)晶面。进一步对铂的电沉积行为进行研究发现,Pt(Ⅳ)的两步还原是由扩散过程和电化学过程共同控制。
关键词: 离子液体    电沉积  燃料电池
基金项目: 国家青年科学基金(No.51604102)和黑龙江省自然科学基金(No.B2015004)资助项目。
Abstract: Platinum nanoparticles were prepared via a potentiostatic electrodeposition method on a glassy carbon electrode from N,N-diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium tetrafluoroborate ([DEME] [BF4]) ionic liquid. At first, the effects of different deposition potentials and deposition times on the micromorphology of platinum nanoparticles were investigated. It has been found that the mean size of Pt nanoparticles obtained at -2.5 V for 480 s was estimated to be ca. 2.38 nm from the SEM and TEM images. Its face-centered cubic (fcc) crystal structure was confirmed by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and electron diffraction (SAED). At the same time, Platinum nanoparticles exposed significant (110) and (100) planes in sulfuric acid. Further study of the deposition behavior of platinum reveals that the diffusion process and the electrochemical process controll the two-step reduction of Pt(Ⅳ) together.
Keywords: ionic liquid  Pt  electrodeposition  fuel cell
投稿时间:2017-09-12 修订日期:2017-11-05
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王丹,刘丽来,李明仙,潘晓娜,赵艳红,张锦秋,安茂忠,杨培霞.以电化学方法在离子液体[DEME][BF4]中合成铂纳米粒子[J].无机化学学报,2018,34(2):409-414.
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